《通信技术基础教案ch8》由会员分享，可在线阅读，更多相关《通信技术基础教案ch8（4页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、通信技术基础教案通信技术基础教案 ch8ch8本文由石成楠贡献ppt 文档可能在 WAP 端浏览体验不佳。建议您优先选择 TXT，或下载源文件到本机查看。第八章卫 星 通 信8.1 卫 星 通 信 概 述 8.2 通 信 卫 星 8.3 卫 星 通 信 的 体 制 8.4 低 轨 道 (LEO) 卫 星 通 信8.1 卫 星 通 信 概 述1. 卫星通信的含义卫星通信是指地球上的通信站之间利用人造 卫星作为中继站而进行的通信。 卫星作为中继站而进行的通信。 卫星通信使用微波( “视距”波 )传送信号, 所 视距” 以卫星通信是以卫星作为中继站的微波接力通 信。2. 卫 星 通 信 的 特 点通
2、信距离远, 覆盖区域大。理论上, 通信距离远 覆盖区域大。理论上 三颗卫星 就可覆盖全球。 就可覆盖全球。 具有多址联接能力, 具有多址联接能力 卫星覆盖区内的所有地 面站都可能利用该卫星实现相互通信。 面站都可能利用该卫星实现相互通信。频带宽, 容量大。 频带宽 容量大。由于卫星通信采用微波波 所以频带很宽。 段, 所以频带很宽。 例如可同时传送 12000 路电话。 路电话。机动灵活, 不受地理条件的限制。 机动灵活 不受地理条件的限制。 通信质量好, 可靠性高。 通信质量好 可靠性高。正常运转率达 99.8%。 。 通信成本与通信距离无关。 通信成本与通信距离无关。 通信卫星使用寿命较短
3、, 一般仅几年。 通信卫星使用寿命较短 一般仅几年。 有较大的传输延迟。 有较大的传输延迟。 系统技术复杂。 系统技术复杂。3. 卫 星 通 信 系 统 的 分 类 按卫星轨道高度分 低高度: 20000 km 按卫星轨道与赤道平面夹角分赤道轨道卫星极轨道卫星倾斜轨道卫星 按与地球的相对位置分 同步卫星: 即静止卫星, 其运行轨道为赤道 即静止卫星,平面内的圆形轨道, 轨道半径为 42164.6 km ( 离 平面内的圆形轨道, 轨道半径为 42164.6 地面 35800 km ), 运行速度与地球同步。 运行速度与地球同步。 同步卫星的覆盖区大, 一颗卫星就可覆盖 40% 的地球表面积。
4、的地球表面积。 无需复杂的跟踪系统。 无需复杂的跟踪系统。 Doppler 频移可以忽略。 频移可以忽略。 通信质量好 传输延迟大; 两极存在盲区; 同步轨道只有一 条, 能容纳的同步卫星数目有限。 能容纳的同步卫星数目有限。 非同步卫星: 即移动卫星, 其轨道高度、倾角、 其轨道高度、倾角、 形状都可因需要而定。 形状都可因需要而定。目前使用的国际通信卫星系统(IS)采用同步卫星 采用同步卫星 目前使用的国际通信卫星系统 按用户分公共通信、军事通信、气象卫星、科学研究 公共通信、军事通信、气象卫星、4. 卫 星 通 信 系 统 的 组 成空间分系统(卫星) 跟踪遥测指令分系统地球站 监控管理
5、分系统 地球站的组成 天馈线设备 发射设备 接收设备 终端设备 跟 踪、伺 服 设 备 电源设备8.2通 信 卫 星1. 影 响 卫 星 通 信 的 因 素 摄动 : 通信卫星可能偏离理想的同步轨道而 摆动, 或姿态发生变化, 称为摄动。造成摄动的原 称为摄动。 因可能有 : 地心引力不均匀。 太阳、月亮的 地心引力不均匀。 太阳、引力。 其他天体的影响等。 引力。 其他天体的影响等。 星蚀 : 当卫星进入地球阴影区时. 太阳能电池 无法工作, 卫星能源受到很大限制。 卫星能源受到很大限制。春分、 卫星、地球、 日凌 : 春分、秋分前后, 卫星、地球、太阳三 者连成一线, 当地球站面对卫星时,
6、 亦面对太阳, 从 而会出现强烈的太阳噪声, 称为日凌。 称为日凌。2. 通 信 卫 星 的 组 成 天线系统 : 遥测指令天线: 全向天线 通信天线 : 定向波束天线 通信转发器接收地球站发来的信号, 进行放大、处理后, 变 进行放大、 成下行频率转发给其他的地球站。 成下行频率转发给其他的地球站。 遥测指令系统测定卫星姿态、工作状态等各种参数并发送给 测定卫星姿态、 地面的遥测分系统, 并接收地面指令。 并接收地面指令。 控制系统 : 卫星可自动或接收地面指令进行卫 星姿态、位置、工作状态等控制,。 星姿态、位置、 电源系统 : 卫星上有太阳能电池作主电源, 另有化学电池作辅助电源。 有化
7、学电池作辅助电源。3. 通 信 卫 星 使 用 的 频 率工作频率的选择应考虑如下因素 : 电波能穿透 电离层, 且损耗小。 干扰、噪声小。 频带宽, 且损耗小。 干扰、噪声小。以增大通信容量。 合理使用无线电频谱。 以增大通信容量。 合理使用无线电频谱。UHF 频段 L 波段 C 波段 X 波段 Ku 波 段 Ka 波 段400 / 200 MHz 1.6 / 1.5 GHz 6.0 / 4.0 FHz 8.0 / 7.0 GHz 14.0 / 12.0 ( 11.0 )GHz 30 / 20 GHz8.3 卫 星 通 信 体 制1. 多 址 联 接 方 式 FDMA 技术成熟, 设备简单,
8、 工作可靠, 无需同步。 无需同步。 多个载波信号同时通过转发器时, 转发器的 有效输出功率降低; 可能产生互调干扰、串话干扰、 可能产生互调干扰、串话干扰、 强信号对弱信号抑制等现象。 强信号对弱信号抑制等现象。 TDMA 转发器始终处于单载波工作状态, 效率高, 输 出功率大。互调干扰等失真小。适合数字通信。 出功率大。互调干扰等失真小。适合数字通信。 需精确同步, 同步技术复杂。 同步技术复杂。 CDMA : CDMA 是一种扩频通信 较强的抗干扰能力、保密性好、灵活。 较强的抗干扰能力、保密性好、灵活。 占用频带宽, 频率利用率低; 需对地址码进 行捕捉和同步。 行捕捉和同步。 SDM
9、A (空分多址 ) 空分多址利用定向多波束天线指向不同区域的地面站。 利用定向多波束天线指向不同区域的地面站。 常与 TDMA 结合使用。由于地球站位于不同区域, 结合使用。 故可实现频率复用。 故可实现频率复用。2. 多 址 分 配 制 度预分配制按时预分配制按需分配制3. SCPC ( 单路单载波 ) 方式 SCPC Single Channel per Carrier SCPC 是 FDMA 的一种特殊形式, , 即每个载波 仅传送一路电话(或相当于一路电话的数据)。其特 点是: 使地球站的设备简化, 经济实用, 组网灵活,特别适用站址多、业务量少的系统。 特别适用站址多、业务量少的系统。1
