[工学]卫星通信基本原理.ppt

中国移动卫星通信网培训教程 主要内容 卫星通信原理 典型卫星通信系统简介 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 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 卫星通信示意图 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 通信卫星的轨道 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 通信卫星的轨道 通信卫星的轨道 卫星通信的发展概况（一） 1945年五月英国人阿瑟克拉克提出关于静止卫星的设想 50年代，美国宇航局和国防部分别研制了不同类型的通信卫星： NASA：“反射镜”、“被动式”、“无源式”通信卫星（“回声”） DoD：“转发器”、“主动式”、“有源式”通信卫星，通信质量要好的多 卫星通信的发展概况（二） 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 卫星通信的发展概况（三） 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，该星目前正在运行 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，其中我国拥有10颗（包括亚洲卫星公司和亚太卫星公司） 卫星通信的特点 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 设备复杂，有时延 要解决星蚀及空间干扰问题 卫星通信的应用范围 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 卫星通信和地面通信的对比 卫星通信业务 卫星固定网业务 卫星移动通信业务 VSAT通信业务 卫星广播业务 卫星专线业务 卫星通信的应用简介 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9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。 卫星通信的应用简介 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 。 卫星通信的应用简介 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%。 卫星通信的应用简介 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 VSAT通信 VSAT是英文Very Small