第讲卫星通信课件

第四讲卫星通信

以卫星为中继站的微波通信系统现代通信技术7/16/20231第四讲卫星通信4.1概述4.2通信卫星4.3卫星通信系统的组成4.4卫星通信网7/16/20232第四讲卫星通信

以卫星为中继站的微波通信系统卫星通信的分类卫星通信的特点卫星通信的发展状况4.1概述7/16/20233一、以卫星为中继的微波通信系统使用微波，视距传输；卫星在高空，可视范围大；卫星通信通信卫星太平洋印度洋大西洋17.40

18100Km7/16/20234二、卫星通信的分类按卫星运行轨道距地面高度可分为：

低轨道：H〈5000KMT=2---4H

中轨道：H〈20000KMT=4---12H高轨道：H〉20000KMT〉12H按卫星相对地球的位置可为分：

静止卫星（同步卫星，定点赤道上空35786公里高度）

运动卫星，不在同步轨道上的卫星。7/16/20235二、卫星通信的分类按通信范围分为：有国际通信卫星、区域通信卫星和国内通信卫星。按用途可分为：综合业务通信卫星、军事通信卫星、海事通信卫星、电视直播卫星。按转发能力分为：无源卫星和有源卫星，有源卫星又分无（和有）星上处理能力两种。按工作频段分为：C频段、Ku频段、Ka频段、L频段、X频段等。7/16/20236二、卫星通信的分类按卫星通信的方式可分为：延迟转发方式和立即转发方式B地A地C地7/16/20237*突发型调制解调器——其功能是在SCC指导下以帧（帧长15ms）形式发送48Mbit/s速率的信号。要求电源系统不间断地、稳定地工作。66颗卫星，2千多个蜂窝小区覆盖全球。分别置于10354km高，50o倾斜角的3条轨道上，每条轨道设置4颗卫星。因此，FDMA方式中，各地球站发射载波的射频频率不同。2通信卫星

------------用于通信目的的卫星按信号特征：模拟站、数字站。主功率1972年，在上海虹桥建立了10m可搬运地球站；在网形拓扑结构中，这实际就是利用卫星转发器作为公共信道形成一个全联通网或总线结构。这是一种分散控制方式。·125个国家与地区的国内通信按信号特征：模拟站、数字站。最适合的频率范围是：1---10GHz，其中以4--6GHz最为理想，所以通信卫星大都采用（C段）6/4GHz。4、太阳辐射压力的影响（光压）具体是由若干气体喷气装置组成，依照遥控指令，打开某个喷射装置，以修正卫星的位置或姿态。C波段转发器信道宽度有36、41、72、77MHz四种，而K波段则有72、77、120MHz三种，总带宽2500MHz，可同时传送18000路电话和4路彩色电视。具体是由若干气体喷气装置组成，依照遥控指令，打开某个喷射装置，以修正卫星的位置或姿态。2）“多址载波”方式，即每个地球站仅发一个载波，而利用基带中的频分多路复用（FDM）或时分多路复用（TDM）将不同的话路群或超群划分给有关各地球站。中轨道：H〈20000KM二、卫星通信的分类

同步卫星:由于与地球保持同步，都采用立即转发方式，即把接收到的无线电信号立即转发给相应的地球站。

运动卫星:由于卫星与地球处于相对运动中，这样当相距很远的A、B两站不能同时看到卫星时，就可利用延迟转发方式实现A、B间的通信。当卫星飞临A站上空时，与A站通信，并把给B站的信息存储，当飞到B站上空时再转发给B站，反之亦然。事实上某些侦察卫星和气象卫星就是以此方式工作的。7/16/20238二、卫星通信的分类按卫星重量分：大型卫星Large>1000Kg>1亿美元小卫星Small500~1000Kg0.5~1亿微小卫星Mini100~500Kg500~2000万微卫星Micro10~100Kg200~300万纳卫星Nano<10Kg<100万皮卫星<1Kg据报道，美国2000年2月发射了世界上首颗皮型卫星重仅245g。7/16/20239三、卫星通信的特点优点：①通信距离远，费用与通信距离无关②覆盖面积大，便于实现多址联结通信③通信频率宽，传输容量大，能传输的业务类型多④机动灵活，便于实现移动通信⑤通信线路稳定可靠，传输质量高7/16/202310三、卫星通信的特点问题：①要有高可靠、长寿命的通信卫星②静止卫星的发射和控制技术比较复杂③静止卫星具有较大的信号传输延时和回声干扰④存在星蚀和日凌中断现象⑤高纬度地区效果较差、两极通信盲区7/16/202311四、卫星通信的发展1945年，英国人提出“地球外中继站”的设想1946年，收到雷达侦测月球的回音1954年，美海军用月球作无源反射中继站1957年，苏联发射了第一颗人造卫星1958—64年，美苏进行卫星通信试验1963年，美宇航局（NASA）发射第一颗地球同步卫星1965年，苏联发射“闪电”号卫星，用于国内通信及电视转播7/16/202312四、卫星通信的发展1964年，国际通信卫星组织（INTERSAT）成立，次年发射“国际一号”卫星（INTERSAT---I），卫星通信进入商用阶段，1977年我国加入该组织。1965年，第一颗商用同步卫星发射。1970年，中国发射第一颗卫星DFH-1此后，全球已发射了数千颗卫星，中国共发射了数十颗卫星。7/16/202313我国卫星通信的发展

1970年4月24日，我国自行研制、发射了第一颗实验卫星东方红一号（DFH-1）；1972年，在上海虹桥建立了10m可搬运地球站；

1973年，分别在京沪等地建立了三个30m标准地球站，开通了国际卫星通信业务。1984年4月8日，我国自行设计、制造的通信广播试验通信卫星DFH-2发射成功。7/16/202314我国卫星通信的发展

至90年2月，先后共发射了五颗通信卫星，并从试验试用阶段转入实用。

80年代中期，我邮电部租用位于印度洋赤道上空（东经60o）的国际通信卫星IS-V，建立了由北京主站、乌鲁木齐、呼和浩特、拉萨和广州区域中心站组成的公用卫星通信网。7/16/202315我国卫星通信的发展

90年代起，又购买了中星五号（现已到期），并租用亚洲一号、亚洲二号通信卫星、亚太卫星为国内公用和专用通信网络、卫星广播电视转播业务提供服务。我国的通信卫星的研制和发射亦取得了显著的成就，我国使用自行研制的长征系列火箭成功地发射了多颗静止通信卫星，在国际卫星发射市场上占有了一席之地。7/16/202316我国卫星通信的发展我国还自行研制了新一代实用通信卫星东方红三号，于1997年发射并定点成功，将为我国的通信业务提供服务，缓解我国目前卫星资源供需紧张的矛盾。2001年12月,代表我国空间技术最新水平的大容量、长寿命地球静止轨道通信广播卫星“东方红四号”研制工作正式启动。这是我国第三代通信广播卫星，卫星将携带50个通信转发器，设计寿命15年。它将使我国成为世界上少数几个能研制大型通信广播卫星的国家。7/16/202317我国卫星通信的发展我国还积极参与国际合作，并利用最新的科技成果，如参加铱星系统和全球星系统。此外，我国还发展了其它多种卫星。如气象卫星、地球资源卫星等。7/16/2023184.2通信卫星

------------用于通信目的的卫星一、卫星的摄动引起摄动的原因1、太阳和月亮引力对卫星的影响2、地球引力场不均的影响3、地球大气阻力的影响4、太阳辐射压力的影响（光压）7/16/2023194.2通信卫星

------------用于通信目的的卫星

摄动产生（引起）的不良后果:摄动会引起卫星在太空漂移及姿态翻转，由此引起：1、邻星干扰2、无法通信。地球站天线大，波束宽度很窄（如30米A型站天线，波束宽为0.18度），天线自动跟踪范围有限，过大漂移会使天线找不到卫星，而无法通信。

克服：星上装有推进器，用以克服漂移并调整卫星姿态。7/16/2023204.2通信卫星

------------用于通信目的的卫星二、通信卫星的组成天线分系统通信分系统遥测与指令分系统控制分系统电源分系统电源分系统天线分系统控制分系统遥测与指令通信分系统7/16/202321各地球站在系统定时的控制下，只能在指定的时隙内向卫星发射信号，而且各站发射的信号在时间上应互不重叠。该系统的上行链路工作频率为14GHz，下行链路工作频率为12GHz。INTELSAT最新发展2）“多址载波”方式，即每个地球站仅发一个载波，而利用基带中的频分多路复用（FDM）或时分多路复用（TDM）将不同的话路群或超群划分给有关各地球站。6、VSAT卫星通信系统：在通信过程中，对通信系统参数（如发射功率、转发器增益等）进行监视和管理。这是一种传统的，但现仍在广泛使用的一种卫星通信网。比如：同一频段同一区域内可用CDMA,TDMA进行区分。·125个国家与地区的国内通信1958—64年，美苏进行卫星通信试验3、TDMA卫星通信网：卫星通信中较适用的CDMA系统有：直接序列码分多址（CDMA／DS）系统，又叫作伪随机码扩展频谱多址系统（SSMA）、跳频码分多址（CDMA／FH）系统、跳时码分多址（CDMA／TH）系统等。系统具有空间交换和路由分配的功能。2通信卫星

------------用于通信目的的卫星智能化：提高星上处理能力交换，调制，解调，再生，复接/分接，软件控制1963年，美宇航局（NASA）发射第一颗地球同步卫星低轨卫星群与蜂窝技术相结合，实现全球个人通信；OdysseySystem的呼叫路由选择与G1oba1starSystem相同；传播损耗小、时延短、有利于用户利用手机直接与卫星建立通信链路。多波束：全球半球区域点波束目前上述的四种多址(或卫星通信网)方式在卫星通信领域得到了广泛的应用。4.2通信卫星

------------用于通信目的的卫星太阳能电池执行机构自旋遥测编码器蓄电池电源控制电路姿态控制天线控制位置控制传感器指令译码器指令接收机遥测发射机双工器本机振荡器变频器发射机接收机双工器电源部分控制部分遥测指令部分通信部分天线部分7/16/2023224.2通信卫星

------------用于通信目的的卫星天线分系统：有通信天线和遥测遥控天线，通信天线又分为全球波束天线、点波束天线和区域波束天线。通信分系统：又称转发器，是通信卫星的核心设备，其任务就是进行通信。它实质上是一部宽带收、发信机。通常一颗卫星上装有若干个转发器，每个转发器覆盖一定的频段。7/16/2023234.2通信卫星

------------用于通信目的的卫星遥测与指令分系统：为保证卫星正常运行，需随时了解卫星内部各设备的工作情况，并据其运行情况进行适当的调整。这个工作是由地面测控中心进行的，如西安测控中心。控制分系统：主要包括卫星姿态控制和位置控制两种控制设备。具体是由若干气体喷气装置组成，依照遥控指令，打开某个喷射装置，以修正卫星的位置或姿态。7/16/2023244.2通信卫星

------------用于通信目的的卫星电源分系统：主要有太阳能电池和化学电池两种。通常主要使用太阳能电池，并给化学电池充电。但当卫星进入地球阴影时，即星蚀时，启用化学电池。7/16/2023254.2通信卫星

------------用于通信目的的卫星三、卫星通信的工作频段（无线电窗）通信卫星使用的频段与其传输容量、地面站与卫星转发器的发射功率、天线尺寸及设备的复杂程度有关，这些都直接关系到通信的成本。最适合的频率范围是：1---10GHz，其中以4--6GHz最为理想，所以通信卫星大都采用（C段）6/4GHz。通常上行用5.925--6.425GHz，下行用3.7--4.2GHz，带宽为500MHz。7/16/2023264.2通信卫星

------------用于通信目的的卫星但随卫星通信的发展，该波段已相当拥挤。开发更高频段，比如。11/14GHz，30/20GHz，且还向更高频段发展。1971年世界无线电行政会议把空间无线电通信频段扩展到275GHz。7/16/2023274.2通信卫星

------------用于通信目的的卫星卫星通信的频段划分频段名称频段名称频率（GHz）频率（GHz）CLSXKvKRFEV1.0~~2.02.0~~4.04.0~~8.08.0~~12.512.5~~18.018.0~~26.526.5~~40.040.0~~60.060.0~~90.090.0~~140.07/16/202328摄动产生（引起）的不良后果:摄动会引起卫星在太空漂移及姿态翻转，由此引起：如气象卫星、地球资源卫星等。按天线口径：30M、20M、10M、5M、1M站3、地球大气阻力的影响其中，最简单最常用的卫星多址技术是把公用信道用频分制（FDMA）或时分制（TDMA）划分成多个子信道，每对通信用户占用其中一个子信道（上、下行）来实现相互双向通信。*收发设备及天线系统——负责上、下行链路的收发。码分多址(CDMA)系统中，各地球站使用相同的载波频率，占用同样的射频带宽，发射时间也是任意的，即各站发射的信号频率、时间、空间上都可以重叠。一、以卫星为中继的微波通信系统一、以卫星为中继的微波通信系统5卫星通信的发展趋势地面站天线都是收、发共用，采用双工器来实现这一功能。卫星的主要任务是向太空播放“东方红”乐曲，同时进行卫星技术试验，探测电离层和大气密度。该系统一期工程为200个VSAT小站，分散全国各地，中心站设在北京，采用TDM/SCPC（时分复用/单路单载）体制。通常选用星形结构，工作由中心站控制，远端站之间通过中心站进行通信，可提供语音、数据、视频图像、传真等多种业务。1970年4月24日，我国自行研制、发射了第一颗实验卫星东方红一号（DFH-1）；传播损耗小、时延短、有利于用户利用手机直接与卫星建立通信链路。通信卫星进一步多功能化。该系统一期工程为200个VSAT小站，分散全国各地，中心站设在北京，采用TDM/SCPC（时分复用/单路单载）体制。3卫星通信系统的组成

地面站的组成2通信卫星

------------用于通信目的的卫星4.2通信卫星

------------用于通信目的的卫星四、国际通信卫星组织IntelSat-VII简介

国际通信卫星组织拥有并运营着一个供世界大多数国家使用的全球卫星通信系统IntelSat。自65年成立以来，已发射了第1~7代IntelSat卫星。

IntelSat卫星通信系统承担了国际越洋通信的三分之二，另三分之一主要由海底电缆或光缆系统承担。7/16/2023294.2通信卫星

------------用于通信目的的卫星IntelSat--VII卫星于1992年开始发射（共5颗），卫星设计寿命为15年。IntelSat--VII卫星有36个转发器，其中C波段26个，K波段10个。C波段转发器信道宽度有36、41、72、77MHz四种，而K波段则有72、77、120MHz三种，总带宽2500MHz，可同时传送18000路电话和4路彩色电视。7/16/2023304.2通信卫星

------------用于通信目的的卫星该星的C波段（6/4G）转发器有全球波束，半球波束，区域和点波束。而K波段（14/11G）的转发器只有点波束。该星C波段转发器的发射功率随波束覆盖面而异，约为10~~30W。K波段转发器的发射功率有35W和50W两种。星上的太阳能电池阵可提供3.900KW的能量。7/16/202331IntelSat1--7代卫星数据IS代号ⅠⅡⅢⅣⅣAⅤⅤAⅥⅦ卫星数目135757655主功率（W）46851314545251200130023003900转发器数212122027324636总带宽（MHZ）501254504808002300250034602500电话路数24924915004000600012500150002400018000彩电路数222234工作频段6/46/46/46/4（GHZ）6/46/46/46/46/414/1114/1114/1114/11寿命(年)1.53577781015首次发射时间1965196719681971197519801985198919927/16/2023324.3卫星通信系统的组成卫星通信系统包括通信卫星和各种地球站

测控中心站监测管理站通信地球站通信卫星测控系统地球站监测管理卫星通信系统的基本组成7/16/2023334.3卫星通信系统的组成测控系统的任务是在发射过程中对卫星进行跟踪控制，使卫星准确进入轨道，在正常状态，对卫星轨道进行校正，并对卫星的位置和姿态进行调整控制。监测管理系统的任务是在通信开通之前，对通信系统的参数进行测试和鉴定。在通信过程中，对通信系统参数（如发射功率、转发器增益等）进行监视和管理。7/16/202334此系统卫星高度高，网关地球站数目少；Intelsat系统主要承担国际卫星干线通信的任务，其地球站的要求高、天线大、成本高。544Mbit/s速率接收数据。遥测与指令分系统：为保证卫星正常运行，需随时了解卫星内部各设备的工作情况，并据其运行情况进行适当的调整。电源系统：供应地面站内全部设备所需电能。③静止卫星具有较大的信号传输延时和回声干扰6、VSAT卫星通信系统：低轨卫星通信系统，大都是由约1000Km高度的若干圆形轨道平面上的卫星群组成。在同一轨道平面上的相邻卫星之间均有星际链路连接，每颗卫星还有四条到相邻轨道平面卫星的链路。按信号特征：模拟站、数字站。2通信卫星

------------用于通信目的的卫星我国的通信卫星的研制和发射亦取得了显著的成就，我国使用自行研制的长征系列火箭成功地发射了多颗静止通信卫星，在国际卫星发射市场上占有了一席之地。1964年，国际通信卫星组织（INTERSAT）成立，次年发射“国际一号”卫星（INTERSAT---I），卫星通信进入商用阶段，1977年我国加入该组织。工作于C波段和Ku波段，以Ku为主。因此，FDMA方式中，各地球站发射载波的射频频率不同。通信卫星使用的频段与其传输容量、地面站与卫星转发器的发射功率、天线尺寸及设备的复杂程度有关，这些都直接关系到通信的成本。1973年，分别在京沪等地建立了三个30m标准地球站，开通了国际卫星通信业务。最适合的频率范围是：1---10GHz，其中以4--6GHz最为理想，所以通信卫星大都采用（C段）6/4GHz。该系统一期工程为200个VSAT小站，分散全国各地，中心站设在北京，采用TDM/SCPC（时分复用/单路单载）体制。2）“多址载波”方式，即每个地球站仅发一个载波，而利用基带中的频分多路复用（FDM）或时分多路复用（TDM）将不同的话路群或超群划分给有关各地球站。4.3卫星通信系统的组成地球站:即通信地面站，所有用户须经此才能接入卫星通信电路。典型的地面站由天线系统、发射系统、接收系统、终端设备系统、通信控制系统、跟踪和伺服系统和电源系统组成。7/16/2023354.3卫星通信系统的组成

地面站的分类按安装方式：固定站；可动站等按天线口径：30M、20M、10M、5M、1M站按用途：民用通信站、军用通信站、广播站、航空站、航海站及实验站；按业务性质：遥测、遥控跟踪站、参数测量站、通信业务站（话音、电报、数据、传真、电视等）；按信号特征：模拟站、数字站。7/16/2023364.3卫星通信系统的组成

地面站的组成7/16/2023374.3卫星通信系统的组成

地面站的组成终端系统控制系统电源系统发射系统接收系统馈电设备天线驱动地面站系统的总体组成方框图7/16/2023384.3卫星通信系统的组成

地面站的组成天线系统：是定向辐射和接收电磁波的装置。地面站天线都是收、发共用，采用双工器来实现这一功能。发射系统：其主要功能是信道终端系统输出的中频信号变换为射频信号，并把该信号的功率放大到额定值。接收系统：把天线收到的微弱信号进行低噪声放大，然后经下变频器变换成中频信号，供信道终端系统进行解调。7/16/2023394.3卫星通信系统的组成

地面站的组成信道终端系统：通信控制系统：包括监视、控制、测试设备。跟踪和伺服系统：一般大、中型地面站都装有自动跟踪设备，其主要功能是保证地面站的天线始终对准通信卫星。电源系统：供应地面站内全部设备所需电能。要求电源系统不间断地、稳定地工作。7/16/2023404.4卫星通信网1、拓扑结构：卫星通信是多址接入的一种方式---处于不同地理位置的任何用户，都通过其所属地面站，直接利用卫星转发器这一公用信道进行各自通信。卫星通信网有两种拓扑结构：①星形:各站只能经由卫星直接与中心站发生联系。而各地球站间不能直接通过卫星相互通信。这是一种集中控制方式。②网形:各地球站皆可经由卫星彼此相互进行通信。这是一种分散控制方式。

7/16/2023414.4卫星通信网

和其它通信系统一样，卫星通信的多址技术可有FDMA、TDMA、SDMA、CDMA和随机接入（ALOHA）等多种方式。其中，最简单最常用的卫星多址技术是把公用信道用频分制（FDMA）或时分制（TDMA）划分成多个子信道，每对通信用户占用其中一个子信道（上、下行）来实现相互双向通信。7/16/2023424.4卫星通信网在网形拓扑结构中，这实际就是利用卫星转发器作为公共信道形成一个全联通网或总线结构。下面是一个5站卫星网结构示意图。7/16/202343

2、FDMA卫星通信网：

FDMA（频分多址）的基本特征是，把卫星转发器的可用射频频带在频域上分割成若干互不重叠的部分，分配给各地球站使用。因此，FDMA方式中，各地球站发射载波的射频频率不同。发送的时间虽然可以重合，但各载波占用的频带是彼此严格分开的。FDMA具体可采用以下方法：1）地球站与几个站通信，就发几个载波，而卫星则照收照发。

4.4卫星通信网7/16/202344事实上某些侦察卫星和气象卫星就是以此方式工作的。VIIA2颗26C+14Ku6、VSAT卫星通信系统：跟踪和伺服系统：一般大、中型地面站都装有自动跟踪设备，其主要功能是保证地面站的天线始终对准通信卫星。分别置于10354km高，50o倾斜角的3条轨道上，每条轨道设置4颗卫星。多波束：全球半球区域点波束2通信卫星

------------用于通信目的的卫星TDMA方式根据用户需要，由一个称为基准站（REF)的主站来分配时隙。显然，对通信业务较小的边远地区，建立大型地球站是不必要的，也是不经济的。卫星运动比较慢，转移频度小（卫星间没有转移，同一卫星内射束间的转移也很少）。第四讲卫星通信在网形拓扑结构中，这实际就是利用卫星转发器作为公共信道形成一个全联通网或总线结构。（GHZ）6/46/46/46/46/414/1114/1114/1114/11通信卫星进一步多功能化。跟踪和伺服系统：一般大、中型地面站都装有自动跟踪设备，其主要功能是保证地面站的天线始终对准通信卫星。这是一种传统的，但现仍在广泛使用的一种卫星通信网。IntelSat1--7代卫星数据通信卫星使用的频段与其传输容量、地面站与卫星转发器的发射功率、天线尺寸及设备的复杂程度有关，这些都直接关系到通信的成本。*收发设备及天线系统——负责上、下行链路的收发。通信卫星使用的频段与其传输容量、地面站与卫星转发器的发射功率、天线尺寸及设备的复杂程度有关，这些都直接关系到通信的成本。2）“多址载波”方式，即每个地球站仅发一个载波，而利用基带中的频分多路复用（FDM）或时分多路复用（TDM）将不同的话路群或超群划分给有关各地球站。FDMA的主要优点是：技术成熟、设备简单、不需网同步、工作可靠、可直接与地面频分制线路接口、工作于大容量线路时效率较高，特别适用于站少而容量大的场合。因此，目前仍是国际、国内卫星通信常采用的一种多址方式。4.4卫星通信网7/16/2023454.4卫星通信网缺点：转发器要同时放大多个载波，容易形成互调干扰，且各地球站上行功率电平要保持基本相等，否则会出现大信号抑制小信号的现象。这是一种传统的，但现仍在广泛使用的一种卫星通信网。其中，比较成熟的是INTELSAT卫星通信网，它包含15颗星、576个地面站、739副天线，覆盖160多个国家和地区。提供如下国际服务：7/16/202346·15000-120000个电话信道·全部电视·125个国家与地区的国内通信·商务业务（可视电话、传真、数据、电子邮件、用户电报等）4.4卫星通信网7/16/2023474.4卫星通信网3、TDMA卫星通信网：

在TDMA方式中，把卫星转发器的工作时间分割成周期性的互不重叠的若干个时隙（每个时隙也称为分帧），分配给每个地球站的是一个特定时隙。各地球站在系统定时的控制下，只能在指定的时隙内向卫星发射信号，而且各站发射的信号在时间上应互不重叠。7/16/202348TDMA方式根据用户需要，由一个称为基准站（REF)的主站来分配时隙。基准站接收来自其它各站的请求，并根据通信的性质和可提供的信道能力，为其分配下一次发送的信道。通信卫星业务系统（SBS）就是一个TDMA卫星通信网。系统中，每一个基准站对应一个转发器，每个卫星上可提供多达10个转发器。地球站的基本组成，主要包括：

TDMA的主要特点是：①采用数字制。②在任何时刻都只有一个站发出的信号通过转发器，也就是说各站可以使用相同的载波频率，可以占用转发器的整个带宽：这样转发器始终处于单载波工作状态，这样就克服了FDMA方式中所存在的缺点。4.4卫星通信网7/16/2023497/16/202350*端口适配器——用户线路与地球站的接口，它以32Mbit/s速率接收声音，以2.4Mbit/s-1.544Mbit/s速率接收数据。*卫星通信控制器（SCC）——个面向软件的单元，它具有定时、通信站分配、交换及处理声音和数据呼叫等功能。它根据声音接续的数量、可用数据端口的数量和排队等待的数据接续请求的数量来计算信道通过量，然后把这些请求分配到TDM帧。全部数字信号都送入卫星通信控制器（SCC）。*突发型调制解调器——其功能是在SCC指导下以帧（帧长15ms）形式发送48Mbit/s速率的信号。这样，每个转发器都有48Mbit/s的工作能力。*收发设备及天线系统——负责上、下行链路的收发。该系统的上行链路工作频率为14GHz，下行链路工作频率为12GHz。这样可远离其它卫星系统，而且可使其地球站不易受到地面4/6GHz微波通信的影响。7/16/2023514.4卫星通信网7/16/2023524、SDMA卫星通信网：

空分多址方式(SDMA)是指靠具有空间指向差异的卫星天线的多个窄波束（点波束），分别指向不同的区域地球站来进行通信。卫星上的交换矩阵转换开关把某一波束接收的信号转接到所需的另一波束，或仍由此波束发向地面。

若一个通信区域内有几个地球站，则还须靠FDMA或TDMA方式来识别它们的地址。7/16/2023534.4卫星通信网

这种方式的特点是：①卫星天线增益高，卫星功率可得到合理有效的利用。②由于不同区域的地球站所发信号在空间互不重叠，即使同一频率，同一时刻也互不干扰。因而成倍地扩充了系统容量。③转换开关使卫星成了一个名符其实的空中交换机，可以像地面用户靠电话局一样，使各地球站能靠转换开关来进行自动的多址通信。④卫星天线定向，减小了卫星对其它地面系统通信干扰，也降低了对地球站技术的要求。⑤对卫星的稳定性和姿态控制要求很高；卫星上的天馈线装置较复杂庞大；转换开关使得星上设备复杂化，且空中维护不便。7/16/2023544.4卫星通信网5、CDMA卫星通信网：码分多址(CDMA)系统中，各地球站使用相同的载波频率，占用同样的射频带宽，发射时间也是任意的，即各站发射的信号频率、时间、空间上都可以重叠。这时站址的划分是根据各站的码型结构不同来实现的。一般选择伪随机（PN）码作地址码。一个地球站发出的信号，只能用与该信号相关的接收机才能检测出来。而其它接收机检测出的却呈现为类似高斯过程的宽带噪声。卫星通信中较适用的CDMA系统有：直接序列码分多址（CDMA／DS）系统，又叫作伪随机码扩展频谱多址系统（SSMA）、跳频码分多址（CDMA／FH）系统、跳时码分多址（CDMA／TH）系统等。7/16/2023554.4卫星通信网

CDMA方式的优点是：具有较强的抗干扰能力、有一定的保密能力、改变地址比较灵活。缺点是：要占用很宽的频带，频带利用率一般较低、要选择数量足够的可用地址码组较为困难、接收时对地址码的捕获与同步需有一定时间。CDMA方式特别适用于容量小、移动性大的系统（如军事卫星通信系统或船、车、航空用移动通信系统）。FDMA,TDMA,SDMA,CDMA是四种多址方式，通常是综合使用的。比如：同一频段同一区域内可用CDMA,TDMA进行区分。7/16/2023564.4卫星通信网

目前上述的四种多址(或卫星通信网)方式在卫星通信领域得到了广泛的应用。下表列出了各种方式的特点，识别方法，主要优、缺点及适用场合。频分多址各站发的载波在转发器内所占频带并不重叠各载波的包络恒定转发器工作于多载波滤波器优点：可沿用地面微波通信的成熟技术和设备；设备简单，无需同步。缺点：有互调干扰问题，卫星的功率和频带，上行功率需监控FDM/FM/FDMA方式适合于站少容量中、大的场合；特点识别方法主要优缺点适用场合多址方式7/16/202357空分多址各站发的信号只进入该站所属通信区域的窄波束天线可实现频率重复使用,转发器成为空中交换机窄波束天线优点：可提高卫星频带利用率，增加转发器容量，降低对地面站设备的要求,缺点：对卫星控制技术要求严格，星上设备复杂，需交换设备大容量线路时分多址各站的突发信号在转发器内所占的时间上不重叠。转发器工作于单载波时间选择门优点：没有互调问题功率和频率能充分利用，上行功率不需严格控制，便于大、小站兼容，缺点：要求严格同步星上设备复杂。中、大容量线路7/16/202358码分多址各站使用不同的地址码进行扩频调制；各载波包络恒定，在时域和频域均互相混合。相关器优点：抗干扰能力强,信号功率谱密度低，隐蔽性好，不需网定时，使用灵活.缺点：频带利用率低,通信容量小，地址码数量有限，捕获需时较长。军事通信；小容量线路7/16/2023594.4卫星通信网VSAT（VerySmallApertureTerminal)Intelsat系统主要承担国际卫星干线通信的任务，其地球站的要求高、天线大、成本高。适合于通信业务量大，人口稠密的地区。显然，对通信业务较小的边远地区，建立大型地球站是不必要的，也是不经济的。VSAT是一种小天线（通常1.2~2.4M)，低发射功率（1~3W）的小容量低成本地球终端站，其特点投资省、组网灵活、建设快、营动费用低，且它不受地理条件限制，是一种适合边远地区的通信网。即适合于业务量小地点分散的组织。6、VSAT卫星通信系统：7/16/2023606、VSAT卫星通信系统：

VSAT网的组成VSAT网络由大量的边远小站和一个中心站组成。工作于C波段和Ku波段，以Ku为主。通常选用星形结构，工作由中心站控制，远端站之间通过中心站进行通信，可提供语音、数据、视频图像、传真等多种业务。4.4卫星通信网7/16/2023614.4卫星通信网6、VSAT卫星通信系统：中心站远端站远端站通信卫星7/16/202362这是一种分散控制方式。适合于通信业务量大，人口稠密的地区。星上的仪器舱装有电源、测轨用的雷达应答、雷达信标机、遥测装置、电子乐音发生器和发射机、科学试验仪器等。大型卫星Large>1000Kg>1亿美元通信卫星使用的频段与其传输容量、地面站与卫星转发器的发射功率、天线尺寸及设备的复杂程度有关，这些都直接关系到通信的成本。在通信过程中，对通信系统参数（如发射功率、转发器增益等）进行监视和管理。同步卫星:由于与地球保持同步，都采用立即转发方式，即把接收到的无线电信号立即转发给相应的地球站。一个地球站发出的信号，只能用与该信号相关的接收机才能检测出来。CDMA方式特别适用于容量小、移动性大的系统（如军事卫星通信系统或船、车、航空用移动通信系统）。3卫星通信系统的组成发射系统：其主要功能是信道终端系统输出的中频信号变换为射频信号，并把该信号的功率放大到额定值。全球范围的数据存储转发通信3卫星通信系统的组成

地面站的组成克服：星上装有推进器，用以克服漂移并调整卫星姿态。3、TDMA卫星通信网：每颗星与地球信关站之间有2000条信道，星际信道可达3000条。寿命(年)1.我国的通信卫星的研制和发射亦取得了显著的成就，我国使用自行研制的长征系列火箭成功地发射了多颗静止通信卫星，在国际卫星发射市场上占有了一席之地。发送的时间虽然可以重合，但各载波占用的频带是彼此严格分开的。FDMA,TDMA,SDMA,CDMA是四种多址方式，通常是综合使用的。下表列出了各种方式的特点，识别方法，主要优、缺点及适用场合。4.4卫星通信网

我国银行卫星通信系统是一个VSAT专用数据网，用以加速转汇清算等金融业务的工作进程。该系统一期工程为200个VSAT小站，分散全国各地，中心站设在北京，采用TDM/SCPC（时分复用/单路单载）体制。6、VSAT卫星通信系统：7/16/2023634.4卫星通信网海事卫星通信系统是已应用多年的卫星移动通信系统。但这里要介绍的是用于陆地的卫星移动通信系统的发展情况，它们可以是低轨道卫星群的系统，也可以是静止轨道卫星系统。7、卫星移动通信网：7/16/202364一、低轨卫星移动通信系统低轨卫星通信系统，大都是由约1000Km高度的若干圆形轨道平面上的卫星群组成。因为单颗或几颗低轨卫星不能提供全球通信服务。低轨卫星系统具有许多优点：卫星小、成本低、发射容易（可一箭多星）；传播损耗小、时延短、有利于用户利用手机直接与卫星建立通信链路。此外低轨卫星的波束容易形成小的蜂窝点波束覆盖区，有利于增加系统容量。4.4卫星通信网7、卫星移动通信网：7/16/202365铱星系统:该系统于1998年投入运营，只运营一年多时间便破产。破产是因市场因素影响决定的，但其技术是极其先进的。因此在此简要介绍一下。该系统由66颗低轨卫星组成，分布在6个轨道平面上，每道均匀分布11颗卫星，卫星轨道高度为765Km，单颗重318KG，运行周期100分钟。4.4卫星通信网7、卫星移动通信网：7/16/202366在同一轨道平面上的相邻卫星之间均有星际链路连接，每颗卫星还有四条到相邻轨道平面卫星的链路。这些星际链路工作在Ka频(22.55~~23.55Ghz)。系统具有空间交换和路由分配的功能。4.4卫星通信网7、卫星移动通信网：7/16/202367“铱”系统的每颗星的对地波束形成37个六边形的蜂窝小区，每个小区覆盖范围的直径为667Km，小区内上、下行各有110条信道（工作在L频段1.6/1.5G)。每颗星与地球信关站之间有2000条信道，星际信道可达3000条。66颗卫星，2千多个蜂窝小区覆盖全球。4.4卫星通信网7、卫星移动通信网：7/16/202368单颗铱星形成的移动蜂窝每个小区直径6