[工学]9 微波与卫星通信.ppt

微波通信的概念和特点 （1）微波的频段划分 整个电磁频谱,不同频率段落分别命名为： 无线电波（3kHz～3000GHz）、红外线、可见光、紫外线、x 射线、γ射线和宇宙射线。 1、微波通信的概念和特点 1、微波通信的概念和特点 微波是特高频率的无线电波。其频率为 300MHz~300GHz，那么其波长应为？ 波长：m~mm 在微波范围内又分为个小段，实际工程中常用拉丁字母代表，其中常用的是C波段4GHz~6GHz 1、微波通信的概念和特点 微波中继通信：是利用微波作为载波并采用中继（接力）方式在地面上进行的无线电通信。 A , B 两地间的远距离地面微波中继通信系统的中继示意如图所示。 1、微波通信的概念和特点 采用微波通信中为什么需要中继： A. 微波波长短，具有视距传播特性，而地球表面是个曲面。 视距通信，两站间应无任何障碍才能进行很好的通信。 微波站在平原地区站间距离一般在30～50公里，铁塔高度在50～60米，才能满足视距的要求。 有时候在使用和维护方面满足要求时为节省投资往往把微波站设在山头上。 B. 微波传播有损耗。 微波中继通信主要用途： 来传送长途电话信号、宽频带信号（如电视信号）、数据信号、移动通信系统BS与MSC之间的信号等 还可用于山区、湖泊、岛屿等特殊地形的通信。 1、微波通信的概念和特点 (a) 通信频段的频带宽，传输信息容量大 微波频段占用的频带约 300GHz。 一套微波中继通信设备可以容纳几千甚至上万条话路同时工作，或传输电视图像信号等宽频带信号。 (b) 通信稳定、可靠 当通信频率高于100MHz 时，工业干扰、天电干扰及太阳黑子的活动对其影响小。 数字微波通信可中继再生。 (c) 通信灵活性较大 适用于各种地形，可以跨越沼泽、江河、高山等特殊地理环境。 在遭遇地震、洪水、战争等灾祸时，通信的建立及转移都较容易。 (d) 远距离传输时需要接力：视距传播特性和传输损耗随距离增加。 1．卫星通信概述 1） 卫星通信的概念 卫星通信：把微波中继站设在卫星上（称为转发器），线路两端的终点站设在地球上（称为地球站）。 卫星通信系统由卫星和地球站两部分组成。 地球站实际上是卫星系统与地面通信网的接口，地面用户通过地球站出入卫星系统，形成通信线路。 3） 卫星通信系统的分类 卫星通信按卫星的运动方式可分为？ 同步卫星通信系统与非同步卫星通信系统。 ?(a) 同步卫星通信系统 同步卫星通信系统 ，也称GEO（高轨道卫星），卫星是静止的？ 卫星绕地球的运行周期与地球自转同步，而对地球应相对静止） 所以又可称为静止轨道卫星系统。 GEO 的卫星距地约36000km，通常约三颗卫星可以覆盖全球。 因其距离远，单程通信延迟约0.27s 3） 卫星通信系统的分类 3） 卫星通信系统的分类 (b) 非同步卫星通信系统 非同步卫星通信系统主要有中轨道卫星系统和低轨道卫星系统等。 该系统适用于以个人手持机为主的移动通信。（延时短） 中、低轨道卫星以每秒几公里的速度快速移动，相对于步行速度（每小时 20km～40km ）和车辆速度（每小时 80km～200km ）的移动终端，可以认为移动终端相对静止，而卫星在移动，也就是系统的卫星群在绕地球转动。 我国的卫星通信现状 “北斗一号”卫星定位系统是我国自主研发，利用两颗地球同步卫星（还有一颗备份星）为用户提供全天候、区域性的卫星定位系统，其主要功能是： 1、定位：快速确定目标或者用户所处地理位置，向用户及主管部门提供导航信息。 2、通信：用户与用户、用户与中心控制系统间均可实现双向简短数字报文通信。 3、授时：中心控制系统定时播发授时信息(“授时”即每天在一定时间用无线电信号报告最精确的时间)。 我国的卫星通信现状 “十二五”规划发射“北斗二号”全球卫星定位系统，计划如下： “十二五”（2011-2015年 ）前完成发射12颗到14颗卫星任务，组成区域性、可以自主导航的定位系统。 到2020年前，有30多颗卫星覆盖全球。 计划将“北斗二号”建成国产GPS，可作为美国GPS的替代品。 卫星通信的主要应用：广播、电视和移动电话 2. 卫星通信系统组成 卫星通信系统是由通信卫星、地球站和遥测指令分系统和监控管理分系统。 1)通信卫星由若干个转发器、数副天线与位置和姿态控制分系统、遥测指令分系统、电源分系统组成。 其主要作用？ 转发各地球站信号。 2)地球站由天线、发射、接收、终端分系统及电源、监控和地面设备组成。 主要作用是？ 发射和接收用户信号。 2. 卫星通信系统组成 3)跟踪遥测指令分系统 是用来接收卫星发来的信标和各种数据，然后经过分析处理，再向卫星发出指令去控制卫星的位置、姿态及各部分工作状态。 4)监控管理分系统 对在轨卫星