卫星通信原理课件.ppt

1.1 卫星通信定义 1.2 通信卫星的轨道 1.3 同步静止轨道卫星 1.4 卫星通信的发展概况 1.5 卫星通信的特点 1.6 卫星通信的应用范围 1.7 卫星通信系统的基本组成 1.8 卫星通信使用频率 1.9 星蚀、日凌中断及传输时延 1.1 卫星通信定义 卫星通信，简单的说就是地球上（包括地面、水面和低层大气中）的无线电通信站之间利用人造卫星作为中继站转发或反射无线电波，以此来实现两个或多个地球站之间通信的一种通信方式。它是一种无线通信方式，可以承载多种通信业务，是当今社会重要的通信手段之一。 1.2 通信卫星的轨道 卫星运行的轨迹和趋势称为卫星运行轨道；其轨道近似于椭圆或圆形，地心就处在椭圆的一个焦点或圆心上，按照轨道平面与赤道平面的夹角i（轨道倾角）的不同，地球卫星的轨道有赤道轨道（i=0o）、极轨道（i=90o）、倾斜轨道（0oi90o）之分。 1.3 同步静止轨道卫星 卫星运行轨道处于地球赤道平面内，运行方向与地球自转方向一致，饶地球一圈的时间与地球自转一周的时间相同（24小时）的卫星称为同步静止轨道卫星（此时卫星距地面高度为35785.6公里）。从地面看卫星是“静止”不动的，即地面上各点与卫星之间的相对位置不变，因此称之为静止轨道卫星。 1.4 卫星通信的发展概况 1945年五月英国人阿瑟克拉克提出关于静止卫星的设想。1954-1964 卫星通信试验，1957年10月4日苏联发射了第一颗人造卫星，1963年7月美国发射了第一颗地球同步卫星，他们都进行了卫星通信试验。1965年国际通信卫星组织的IS-1（国际通信卫星）发射，卫星通信进入实用阶段。 我国于1970年4月24日，成功地发射了自行研制的东方红一号卫星，1984年4月发射了我国第一颗同步通信卫星东方红二号，1997年5月12日月发射了我国第一颗三轴稳定的同步通信卫星东方红三号。 我国自1972年开始运行卫星通信业务，目前全球共有地球同步静止轨道卫星约210颗。中国的卫星通信经过近三十年的发展，从无到有，已经初具规模，但是发展速度仍比较缓慢。注册的卫星运营公司已有中国通信广播卫星公司、中国东方通信卫星有限责任公司、鑫诺卫星通信有限公司、亚洲卫星通信有限公司、亚太卫星控股有限公司五家（在大陆注册三家），共拥有10颗卫星, 342个转发器单元（C波段236个、Ku波段106个，均已折合至每转发器36MHz带宽）。其业务已覆盖到亚洲大部分地区和欧洲部分地区。 1.5 卫星通信的特点 卫星通信的优点 覆盖区域大，通信距离远，通信成本与通信距离无关 以广播方式工作，便于实现多址联接，组网方式灵活 通信容量较大，能应用的业务种类多 可自发自收进行监测 机动灵活 卫星通信的缺点 设备复杂，存在时延 需要解决星蚀及空间干扰问题 1.6 卫星通信的应用范围 卫星通信的应用范围很广，涉及长途电话、传真、电视广播、娱乐、计算机联网、电视会议、电话会议、交互型远程教育、医疗数据、应急业务、新闻广播、交通信息、船舶、飞机的航行数据及军事通信等。 目前国内公众卫星通信网的干线已有37个大型C波段地球站，运行着3万5千条双向电路（占国内长途电路的5~6‰），另有4个试验地球站和约30台移动卫星通信车载站工作在Ku波段。 国际通信方面我国运营15座国际通信卫星地球站，开通了约1万3千条双向电路（占国际长途电路的26%）。中国通信广播卫星公司等具有国际点对点业务许可的单位开通了150~200条国际双向VSAT电路。公众通信约使用50个转发器 。 我国已有中央电视台的12套节目，中央人民广播电台和国际台的32路声音广播节目，以及31个省、自治区、直辖市的广播电视节目均通过通信卫星向全国传送。目前我国广播电视节目共使用了11颗通信卫星（亚太1A、亚洲2号、亚洲3S、鑫诺1号、亚太2R、泛美3R号、泛美8号、泛美9号、泛美3R号、泛美10号、银河3R和热鸟3号）的32个转发器。 我国已建成的广播电视卫星地球站共31座，地面卫星收转台站52万多座。与1985年上卫星时相比，我国广播电视人口覆盖率已由68.3%和68.4%上升为2001年底的92.9%和94.1%。 至2001年底国内VSAT经营者有43家。双向VSAT站7000多个，单向VSAT站近17000个。目前，经营性和专用性VSAT卫星通信网约达120个左右。专网通信约使用14个转发器，经营性VSAT通信用了约14个转发器 1.7 卫星通信系统的基本组成 1.7.1 空间分系统 空间分系统即通信卫星，起无线电中继站作用，主体是通信装置，包括一个或多个转发器（微波收、发信机）和天线，保障部分星体上的遥测指令、控制系统和能源装置