衛(wèi)星通信系統(tǒng)基礎(chǔ)知識
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衛(wèi)星通信系統(tǒng)基礎(chǔ)知識 衛(wèi)星通信簡單地說就是地球上（包括地面和低層大氣中）的無線電通信站間利用衛(wèi)星作為中繼而進行的通信。衛(wèi)星通信系統(tǒng)由衛(wèi)星和地球站兩部分組成。衛(wèi)星通信的特點是：通信范圍大；只要在衛(wèi)星發(fā)射的電波所覆蓋的范圍內(nèi)，從任何兩點之間都可進行通信；不易受陸地災害的影響（可靠性高）；只要設(shè)置地球站電路即可開通（開通電路迅速）；同時可在多處接收，能經(jīng)濟地實現(xiàn)廣播、多址通信（多址特點）；電路設(shè)置非常靈活，可隨時分散過于集中的話務量；同一信道可用于不同方向或不同區(qū)間（多址聯(lián)接）。 1、衛(wèi)星通信系統(tǒng)基本概念 1.1系統(tǒng)組成 衛(wèi)星通信系統(tǒng)由衛(wèi)星端、地面端、用戶端三部分組成。衛(wèi)星端在空中起中繼站的作用，即把地面站發(fā)上來的電磁波放大后再返送回另一地面站，衛(wèi)星星體又包括兩大子系統(tǒng)：星載設(shè)備和衛(wèi)星母體。地面站則是衛(wèi)星系統(tǒng)與地面公眾網(wǎng)的接口，地面用戶也可以通過地面站出入衛(wèi)星系統(tǒng)形成鏈路，地面站還包括地面衛(wèi)星控制中心，及其跟蹤、遙測和指令站。用戶段即是各種用戶終端。 1.2衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu) l 點對點: 兩個衛(wèi)星站之間互通；小站間信息的傳輸無需中央站轉(zhuǎn)接；組網(wǎng)方式簡單。 l 星狀網(wǎng)：外圍各邊遠站僅與中心站直接發(fā)生聯(lián)系，各邊遠站之間不能通過衛(wèi)星直接相互通信（必要時，經(jīng)中心站轉(zhuǎn)接才能建立聯(lián)系）。 l 網(wǎng)狀網(wǎng)：網(wǎng)絡(luò)中的各站，彼此可經(jīng)衛(wèi)星直接溝通。 l 混合網(wǎng)：星狀網(wǎng)和網(wǎng)狀網(wǎng)的混合形式 1.3衛(wèi)星通信的應用范圍 l 長途電話、傳真 l 電視廣播、娛樂 l 計算機聯(lián)網(wǎng) l 電視會議、電話會議 l 交互型遠程教育 l 醫(yī)療數(shù)據(jù) l 應急業(yè)務、新聞廣播 l 交通信息、船舶、飛機的航行數(shù)據(jù)及軍事通信等 1.4衛(wèi)星通信使用頻率 l 電波應能穿過電離層，傳輸損耗和外部附加噪聲應盡可能小 l 有較寬的可用頻帶，盡可能增大通信容量 l 較合理的使用無線電頻譜，防止各宇宙通信業(yè)務之間及與其它地面通信業(yè)務之間產(chǎn)生相互干擾 l 通信采用微波頻段（300MHz-300GHz） 注：由于空間通信是超越國界的，頻譜分配是在ITU主管下進行的，1979年世界無線電行政大會（WRAC)分配給衛(wèi)星通信的頻帶包含17個業(yè)務分類，并將全球分為三個地理區(qū)域：Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū)、Ⅲ區(qū)，我國位于第Ⅲ區(qū)。詳細的頻率分配可查閱到。 常用工作頻段 頻段 上行頻率 下行頻率 簡稱 C-band 5.85-6.65GHz 3.4-4.2GHz 6/4G Ku-band 14.0-14.5GHz 12.25-12.75GHz 14/12G Ka-band 27.5-31GHz 17.7-21.2GHz 30/20G C波段與Ku波段的比較 C波段 Ku波段 易受地面干擾 抗地面微波干擾性好 天線口徑較大 天線口徑較C波段小，機動靈活 受天氣影響較小 在惡劣天氣情況下，信號傳輸損耗較大 非常適合做傳輸 波束窄 1.5多址方式 在微波頻帶，整個通信衛(wèi)星的工作頻帶約有500MHz寬度，為了便于放大和發(fā)射及減少變調(diào)干擾，一般在星上設(shè)置若干個轉(zhuǎn)發(fā)器。每個轉(zhuǎn)發(fā)器被分配一定的工作頻帶。目前的衛(wèi)星通信多采用頻分多址技術(shù)，不同的地球站占用不同的頻率，即采用不同的載波。比較適用于點對點大容量的通信。近年來，時分多址技術(shù)也在衛(wèi)星通信中得到了較多的應用，即多個地球站占用同一頻帶，但占用不同的時隙。與頻分多址方式相比，時分多址技術(shù)不會產(chǎn)生互調(diào)干擾、不需用上下變頻把各地球站信號分開、適合數(shù)字通信、可根據(jù)業(yè)務量的變化按需分配傳輸帶寬，使實際容量大幅度增加。另一種多址技術(shù)是碼分多址(CDMA)，即不同的地球站占用同一頻率和同一時間，但利用不同的隨機碼對信息進行編碼來區(qū)分不同的地址。CDMA采用了擴展頻譜通信技術(shù)，具有抗干擾能力強、有較好的保密通信能力、可靈活調(diào)度傳輸資源等優(yōu)點。它比較適合于容量小、分布廣、有一定保密要求的系統(tǒng)使用。 1.6衛(wèi)星的運動軌道 衛(wèi)星運行的軌跡和趨勢稱為衛(wèi)星運行軌道；其軌道近似于橢圓或圓形，地心就處在橢圓的一個焦點或圓心上。 按照軌道平面與赤道平面的夾角i（軌道傾角）的不同，地球衛(wèi)星的軌道有以下三種： 赤道軌道（i=0） 極軌道 （i=90） 傾斜軌道（0下載提示(請認真閱讀)
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- 衛(wèi)星通信 系統(tǒng) 基礎(chǔ)知識
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