卫星通信基本概念及其系统组成PPT课件

.第一章卫星通信概述，第四章卫星通信网络，第二章卫星通信基本技术，第五章移动卫星通信系统，第三章卫星通信链路设计。第2、1章卫星通信概述，1.1卫星通信的基本概念和特性1.2卫星通信地球站1.3通信卫星(配置、轨道和星座设计)1.4卫星通信工作频带选择和传播传输的特性1.5卫星通信开发。3，通信：有线通信和无线通信有线通信：光纤、电缆、明线无线通信：短波通信、微波中继通信、地面蜂窝移动通信、卫星通信、无线LAN等卫星通信是个人通信网络的组成部分，是地面通信网络的补充。4，基本概念，通信：信息传递(包含信息的消息传递)。新闻：以任何形式对主观和客观事物的运动状态进行具体说明。语音、文字、图像、数据等，可以看作是通信的特定对象、消息：消息中包含的对接收者有用的内容或接收者感兴趣的部分。5，1.1.1卫星通信的基本概念卫星是指围绕行星的轨道上移动的自然天体或人工天体，就像月亮是地球的卫星一样。1.1卫星通信的基本概念和特性，卫星通信是指两个或多个地球站之间使用卫星作为中继站传送无线电波的通信。相应的传播频率使用微波频带(300MHz到300GHz，即频带1m到1mm)。卫星通信系统是指利用人造卫星在地球站之间进行通信的通信系统。通信卫星是指用于实现通信目的的人造卫星。卫星通信是地面微波中继通信的继承和发展，是微波中继到宇宙的延伸。6，7，图1-1卫星通信流程图，8，9，一般以宇宙飞船或通信载体为对象的无线通信称为空间通信(空间通信)，其中包括(1)地球站和空间站之间的通信(2)空间站之间的通信；(3)通过空间站的转发或反射，各个地球站之间的通信。第三种形式的空间通信称为卫星通信，这里所说的地球站是指位于地球表面(包括地面、海洋或大气)的通信站。10，2，关于静止卫星：卫星位置在地球表面的任何一点都保持不变。1，关于静止卫星：卫星相对于地球表面某个点的位置不断变化。也称为体育卫星。一些概念，11，静止轨道必须具备卫星围绕地球公转的方向和周期与地球自转的方向和周期相同的三个条件(t=233690563333694.09)；轨道平面与赤道重合。轨道是圆形轨道。注意：静止卫星和同步卫星的差异，12，(自然静止轨道：以中心为中心的4214.6公里半径，与地球自转方向一致的运行方向)，理想情况下，人造卫星进入轨道后，无需消耗能量来克服重力，所以被称为“自然”。(如果地球半径为6378公里，卫星离地球35786公里，称为静止轨道，静止轨道有两种：自然和人工。13、有人主张，为了克服卫星通信传输时延长的缺点，对高度低的人工静止通信卫星的设想是在地面上不断向卫星发射激光或微波能量，以克服地球的重力，使卫星正常运行。14，3，上行链路：从地球带发射信号的通信卫星经过的通信路径。下行链路是指通信卫星将信号传送到其他地球站的通信路径。如果人造卫星运行轨道高，相距较远的两个地球站可以同时“看到”卫星，采用即时转发方式。只用一个卫星就能实现转发通信的这个系统叫做转发卫星通信系统。，15，当卫星运行轨道较低时，相距较远的两个地球站不能同时“看到”同一个通信卫星，如果采用即时转发方式，则需要利用多个卫星进行远距离实时通信，其通信网络与轨道通信卫星一起，在卫星间链路(InterSatelliteLinks，ISL)或彼此之间否则只能通过延迟转发方式进行通信，这种系统称为延迟卫星通信系统。16，1.1.2卫星通信的优点包括：(1)通信距离远，费用与通信距离无关。(2)复盖范围大，多连接通信。(3)通信频率带宽，传输容量大。(4)机动灵活。(5)通信链路稳定可靠，传输质量高。17，极限：(1)通信卫星的寿命短。*因部件故障而无法修复*推进剂承载能力有限控制卫星轨道进入推进剂应用轨道位置姿势保持(2)当日环中断和星蚀现象存在。图1-4静止卫星的日陵中断和星星侵蚀现象。18、静止卫星的星星侵蚀、卫星、地球、太阳共存于一条直线上，地球挡住了太阳，静止卫星位于地球的阴影区域，因此卫星的太阳能电池不起作用。19，星蚀现象每年春分和秋分前后23天，每天卫星星低点在当地时间午夜前后发生。、春分、秋分、20，静止卫星的日陵断了，卫星位于太阳和地球之间，地球局的天线对准卫星同时面向太阳。这么多太阳噪声进入地球站接收设备，通讯中断。21、春分、秋分、日陵中断发生在每年春分和秋分前后，在卫星星下进入当地时间中午前后。22，(3)无线电波的传播延迟大，有回声干扰。(4)卫星通信系统技术复杂。(5)静止卫星通信在地球高纬度地区通讯不好，两极地区是通信盲点。23，1.1.3卫星通信系统的组成和分类1。卫星通信系统的组成卫星通信系统一般包括四个部分：通信卫星、通信地球站分区系统、跟踪遥测和命令分区系统、监视管理子系统。图1-5卫星通信系统的配置，24，(1)通信卫星：由一个或多个通信卫星组成，对空中发送的信号的中继放大和转发作用。每个通信卫星包括发送天线、通信转发器、跟踪遥测命令、控制和电源分配系统。(2)通信地球站分支系统：包括地面站和通信业务控制中心，其中包括天线设备、发射机、接收机、信道终端、跟踪和伺服系统等。(3)跟踪遥测和指令分计：对卫星进行跟踪测量，控制其准确进入静止轨道上的指定位置，并起到监视和校准卫星的轨道、位置、姿势的作用。(4)监测和管理子系统：在营业前监测和控制轨道上卫星的通信性能和参数(例如转发器功率、天线增益、地球发射功率、RF频率和带宽等)，以确保通信卫星的正常运行和运行。25，构成系统的另一个楔形卫星通信系统的组成可以分为宇宙、地面和用户段三个部分。宇宙区主要是卫星本身。星星包括有效载荷天线子系统、通信子系统(应答器)空间平台遥测命令子系统、控制子系统和电源子系统等地面段的典型地面部分(地球站组)，通信地球站由天线馈线设备、发送设备、接收设备、信道终端设备等组成。还包括监测中心。简易控制中心(SCC)及其跟踪、遥测和命令站(TTC、tracking、telemetryandcommandstation)。使用者段：各种自订端子，26、监控中心监控管理子系统轨道卫星的通信性能和参数，通过启动前监控和启动工作后的日常监控和控制，确保通信卫星的启动和运行；跟踪遥测和命令子系统对卫星进行跟踪测量，控制其准确进入静止轨道上的指定位置，并对轨道、位置和姿势进行监视和校正。27，(3)控制部分：监控和控制(跟踪遥测和命令系统)由用于这些卫星的地球站和用于业务和板载资源管理的地球站等所有地面控制和管理设施组成。(1)空间段：包括通信系统地球空间中的所有卫星，其作用是中继放大和传送空中地面或其他卫星发送的信号。(2)地面分段：主要包括从事不同业务的多个地球站，按业务类型大致连接到用户站(例如手机、便携式设备、移动站和小口径终端VSAT、空间分段)、接口站(也称为网关站)和服务站(例如集线器和供应站)，28，卫星通信系统配置，空间段：无线信号传递，放大要求，无失真，无噪音；地面段：放大、发射、信号接收等；监视中心：确保通信卫星正常运行，通信网络正常运行，监视地球局的方向、电源、频率。29，空间段，30，地面分段，31、使用者区段、32，补充：卫星通信系统工作方式，单跳工作方式(通过卫星仅传送一次)双跳工作方式和示意图(通过卫星传送两次)双跳单卫星双跳，33，卫星通信系统工作方式，A:用于国际通信，两个地球站看不到相同的卫星，传输延迟；B:用于星型网络，平时不通信，需要时通信，国内语音通信不允许的数据通信。34，2。卫星通信系统的分类可以从多个角度分类：(1)根据卫星系统分为随机、相位和静止三种卫星通信系统；(2)通信范围分为国际、国内和地区三种卫星通信系统。(3)根据用户特性，分为公用(商业)、专用和军用三种卫星通信系统。(4)按业务分为固定业务(FSS)、移动业务(MSS)、广播业务(BS