卫星通信基础讲义.ppt

卫星通信系统 内容 一、卫星通信概述 二、卫星通信的历史 三、卫星通信系统的组成 四、通信卫星的工作过程 五、卫星通信中的电波损耗 六、卫星互联网技术 一、卫星通信概述 什么是卫星通信 卫星通信是指利用人造地球卫星作为中继站转发无线电信号，在多个地面站之间进行的通信 卫星通信优点 远：卫星通信的距离远。 同步通信卫星可以“看”到地球最大跨度达一万八千余公里。在这个覆盖区内的任意两点都可以通过卫星进行通信， 微波通信一般是50公里左右设一个中继站，一颗同步通信卫星的覆盖距离相当于三百多个微波中继站。 卫星通信优点（续） 多：指通信路数多、容量大。 一颗现代通信卫星，可携带几个到几十个转发器，可提供几路电视和成千上万路电话。 卫星通信优点（续） 好：指通信质量好、可靠性高。 卫星通信的传输环节少，不受地理条件和气象的影响，可获得高质量的通信信号。 卫星通信优点（续） 活：指运用灵活、适应性强。 它不仅可以实现陆地上任意两点间的通信，而且能实现船与船，船与岸上、空中与陆地之间的通信，它可以结成一个多方向、多点的立体通信网。 卫星通信优点（续） 省：指成本低。 在同样的容量、同样的距离下，卫星通信和其他的通信设备相比较，所耗的资金少，卫星通信系统的造价并不随通信距离的增加而提高，随着设计和工艺的成熟，成本还在降低。 二、卫星通信的历史 低轨道卫星阶段 1、1957年10月4日前苏联成功发射了第一颗人造地球卫星； 2、1958年12月美国发射了“斯科尔”（SCORE）广播试验卫星，进行磁带录音信号的传输； 3、1960年8月，美国发射了“回声”（ECHO）无源发射卫星，首次完成了有源延迟中继通信； 4、1962年7月美国发射了“电星一号”（TELESTAR-1）低轨道通信卫星，在6GHz/4GHz实现了横跨大西洋的电话、电视、传真和数据的传输，奠定了商用卫星通信的技术基础； 5、1962年11月美国发射了“中继1号”（RELAY-1）低轨道卫星，完成了横跨太平洋的美、日之间的电视传播； 同步卫星 6、1963年7月美国发射“辛康2号”（SYNCOM-Ⅱ）卫星，其轨道高度升高后，可使卫星在赤道上空绕地球一周的时间与地球自转一周的时间相等； 7、1964年10月该卫星向全世界转播了东京奥运会的实况。 8、1965年前苏联发射了“闪电”（MOLNIYA）同步卫星，完成了苏联和东欧之间的区域性通信和电视广播。 至此，经过通信卫星的试验，使卫星通信的实用价值得到了广泛的承认。 组织 9、1964年8月商用的卫星临时组织成立; 10、1973年2月更名为国际通信卫星组织（INTELSAT）； 移动卫星业务 11、1976年 “海事卫星1号”（MARISAT-1）发射到大西洋上空； 12、1979年 “国际海事卫星组织”（INMARSAT）成立； 我国的卫星通信发展 1、1970年4月，我国成功发射了第一颗卫星； 2、1984年4月，我国成功发射第一颗试验用“同步通信卫星”STW-1（即东方红二号）； 3、1986年2月，我国用长征3号火箭成功发射第二颗“实验通信卫星”STW-2； 4、1988年3月，我国用长征3号火箭发射成功第一颗“实用通信卫星”； 5、1988年12月又发射了“东二甲－2”卫星，说明我国的卫星通信技术已经迈入国际领先领域； 三、卫星通信系统的组成 卫星系统功能方框 卫星的主要设备包括下列七大系统 1）位置与姿态控制系统 2）天线系统 3）转发器系统 4）遥测指令系统 5）电源系统 6）温控系统 7）入轨和推进系统 1）位置与姿态控制系统 卫星漂移： 从理论上讲，静止卫星的位置相对于地球说是静止不动的； 当太阳、月亮的辐射压力发生强烈变化时，由于他们所产生的对卫星的干扰，也往往会破坏卫星对地球的相对位置； 控制卫星姿态 星上定向天线的波束必须永远指向地球中心或覆盖区的中心； 定向波束只有十几度或更窄，波束指向受卫星姿态变化的影响相当大； 卫星距离地球表面有36000KM，姿态差之毫厘，将导致天线的指向谬之千里。 太阳电池的表面必须经常朝向太阳，所有这些都要求对。 2）天线系统 卫星的天线系统包括通信天线和遥测指令天线，分别采用消旋天线和全向天线。 要求两种天线：体积小、重量轻、可靠性高，寿命长、增益高、波束永远指向地球。 3）转发器系统 空间转发器系统是卫星的主体。 实际上是一部高灵敏度的宽带收发信机。其智能就是以最小的附加噪声和失真以及尽可能高的放大量来转发无线信号。 4）遥测指令系统 主要任务是把卫星上的设备工作情况原原本本地告诉地面上的卫星测控站； 忠实地接收并执行地面测控站发来的指令信号。 5）电源系统 现代卫星的电源同时采用太阳能电池和化学电池； 要求电源系统体积小、重量轻、效率高、寿命