现代通信技术第3版魏东兴卫星CH6章节.ppt

前苏联发射的第一颗人造卫星Sputnik DFH－3 东方红-3 DFH－4 东方红-4 星本体 2220×2200×1720mm 　太阳翼展开后卫星跨度 18096mm 　天线展开后卫星高度 5713mm 　　质量(kg) 星箭分离重量 2266 　　入静止轨道(寿命初期) 1206 　　卫星干重 946 尚辅网 / 第2篇 卫星通信 卫星通信部分的主要内容 第6章 卫星通信概论 第7章卫星通信系统组成原理 第8章 卫星通信系统信号传输技术 第9章 卫星通信网 第6章?????? 卫星通信概论 6.1?? 卫星通信的概念 6.2 卫星通信的发展 6.3 卫星通信系统概述 本章主要内容 6.1???卫星通信的概念 6.1.1 基本概念 什么是卫星？FIG 卫星通信 是指利用人造地球卫星作为中继站来转发或反射无线电信号，在两个或多个地球站之间进行通信的技术 宇宙通信的三种形式 ① 地球站与宇宙站之间的通信； ② 宇宙站与宇宙站之间的通信； ③ 通过宇宙站转发或反射实现的地球站之间的通信。卫星通信是宇宙通信的第三种形式。 (通信双方能够看到卫星 FIG) 静止卫星（FIG COLOR） 6.1.2 卫星通信的特点 优点 (1)通信距离远，且费用与通信距离无关 (2)覆盖范围大，且便于实现多址联接通信 (3)通信频带宽，传输容量大，能传输的业务类型多 (4)便于地球站自行检测所发射信号的质量 (5)机动灵活 (6)通信线路稳定可靠，传输质量高 缺点 (1)要有高可靠、长寿命的通信卫星。 (2)静止卫星在地球两极地区有通信盲区，在高纬度地区的通信效果不好. (3)静止卫星的发射与控制技术比较复杂 (4)抗干扰性能差 (5)必威体育官网网址性能差 (6)静止卫星通信具有较大的传输延迟和回声干扰 (7)静止卫星存在星蚀和日凌现象 静止卫星在两极的通信盲区 日凌:在每年春分和秋分前后，静止卫星进入星下点的当地时间中午前后，卫星处于太阳和地球之间，地球站天线对准卫星的同时也对准了太阳，强烈的太阳噪声会造成通信中断，这种现象称为日凌或日凌中断。日凌现象每年发生两次，每次约延续6天，最长持续时间可达10min。 如图6-2所示，卫星处于A点会发生日凌。日凌会导致卫星通信暂时中断. 星蚀和日凌 星蚀:当静止卫星进入星下点当地时间午夜前后，卫星、地球、太阳共处在同一条直线上，地球挡住了阳光，卫星进入了地球的阴影区，造成了卫星的日蚀，卫星的太阳能电池停止工作，卫星失去了主电源，称之为星蚀。 一年中约有52天为星蚀期，在星蚀期内，每天发生星蚀的持续时间长度不等，可达1h左右，最长为72min左右。此时卫星所使用的电源完全由化学能电池供给。 星蚀会导致卫星通信暂时中断，如图6-2所示，卫星处于B点会发生星蚀。 6.1.2 卫星通信系统概述 卫星通信系统由空间分系统、通信分系统、遥测跟踪指令分系统和监控管理分系统四大部分组成。 遥测跟踪及指令分系统对卫星进行跟踪测量，在卫星发射时，控制其准确进入静止轨道上的指定位置，并定期对卫星进行位置修正和姿态调整。 监控管理分系统的任务是对在轨卫星业务开通前后进行通信性能监测和控制，例如对卫星转发器功率、卫星天线增益以及各地球站发射功率、射频频率和带宽等基本参数进行监控，以保证正常通信。 空间分系统主要指通信卫星. 通信分系统包括通信业务地球站和通信业务控制中心两部分。 普通通信业务是在通信卫星和通信业务地球站之间完成的。 卫星通信线路 单向卫星通信线路,由发端地球站、上行传输路径、通信卫星转发器、下行传输路径和收端地球站组成。 2、使用的频段 工作频段的选择应着重考虑以下因素： ① 该频段电磁波应能穿过电离层，大气吸收小，传播损耗和外界附加噪声小。 ② 可供使用的带宽大，以便尽可能增大通信容量。 ③ 较合理地使用无线电频谱，尽量避免与其它通信系统之间产生互相干扰。 ④ 能充分利用现有的成熟技术和设备，并便于与现有通信设备接口。 关系到卫星通信系统的性能： ① 通信容量、通信质量。 ② 通信可靠性。 ③ 设备的复杂程度，如天线尺寸、接收机的灵敏度等。 ④ 卫星转发器的发射功率 具体频段值 中国处在三区。根据WRC有关文件的规定，在三区用于固定卫星广播业务的C、Ku部分频段见表6-2。 6.2 卫星通信的发展 大致可分为五个阶段： 第一阶段：1945至1964，1945英的Arthur C.Clarke 美国、前苏联先后研制出的低轨道无源、有源及准同步实验卫星 1951 年 微波中继 Bell Lab Microwave Ra