10-卫星通信new

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1、通信网基础卫星通信授课教师：焦健计算机学院2012年12月25日通信网基础主要内容概述卫星通信的多址连接方式卫星通信系统几种常见的卫星通信系统jj@klbnt.buaa.edu.cn计算机学院第.2.页通信网基础概述定义：卫星通信是指利用人造地球卫星作为中继站转发无线电信号，在两个或多个地面站之间进行的通信过程或方式。卫星通信属于宇宙无线电通信的一种形式，工作在微波频段。jj@klbnt.buaa.edu.cn计算机学院第.3.页通信网基础概述宇宙通信是以宇宙飞行体或通信转发体作为对象

2、的无线电通信。它可分为三种形式：地球站与宇宙站间的通信；宇宙站之间的通信；通过宇宙站的转发或反射进行的地球站之间的通信。jj@klbnt.buaa.edu.cn计算机学院第.4.页通信网基础概述地球卫星地球卫星通信示意图jj@klbnt.buaa.edu.cn计算机学院第.5.页通信网基础概述离地面高度为he的卫星中继站，看到地面的两个极端点是A和B点，即S长度将是以卫星为中继站所能达到的最大通信距离。其计算公式为RSRR(2arccos0)(km)0oRh0eR为地球半径，R=

3、6378km；θ为AB所对应的圆心角00（弧度）；h为通信卫星到地面的高度，单位为km。上e式说明，h越高，地面上最大通信距离越大。ejj@klbnt.buaa.edu.cn计算机学院第.6.页通信网基础概述目前大多数卫星通信系统选择在下列频段工作：UHF波段（400/200MHz）；L波段（1.6/1.5GHz）；C波段（6.0/4.0GHz）；X波段（8.0/7.0GHz）；K波段（14.0/12.0；14.0/11.0；30/20GHz）。由于C波段的频段较宽，又便于利用成熟的微波中继通信

4、技术，且天线尺寸也较小，因此，卫星通信最常用的是C波段。jj@klbnt.buaa.edu.cn计算机学院第.7.页通信网基础概述卫星的分类按卫星与地球上任一点的相对位置的不同可分为同步卫星是指在赤道上空约35800km高的圆形轨道上与地球自转同向运行的卫星，由于其运行方向和周期与地球自转方向和周期均相同。非同步卫星的运行周期不等于（通常小于）地球自转周期，其轨道倾角、轨道高度、轨道形状（圆形或椭圆形）可因需要而不同。jj@klbnt.buaa.edu.cn计算机学院第.8.页通信网基础概

5、述通信卫星道轨止地球静极通信卫星通信卫星全球卫星通信系统示意图jj@klbnt.buaa.edu.cn计算机学院第.9.页通信网基础概述卫星通信的特点频带宽，通信容量大。通信质量好，可靠性高。通信机动灵活。电路使用费用与通信距离无关。具有多址连接能力。jj@klbnt.buaa.edu.cn计算机学院第.10.页通信网基础卫星通信的多址连接方式频分多址（FDMA）时分多址（TDMA）空分多址（SDMA）码分多址（CDMA）jj@klbnt.buaa.edu.cn计算机学院第.1

6、1.页通信网基础卫星通信的多址连接方式频分多址（FDMA）在多个地球站共用卫星转发器的通信系统中，按不同配置的射频频率来区别地址的方式，频分多址(FDMA)。简单、可靠、便于实现是FDMA突出的优点jj@klbnt.buaa.edu.cn计算机学院第.12.页通信网基础卫星通信的多址连接方式时分多址（TDMA）方式各地球站在定时同步系统的控制下，只能在指定的时隙内向卫星发射信号，使各地球站的信号在时间上互相分开互不重叠。前提：精确的时间同步jj@klbnt.buaa.edu.cn计算机

7、学院第.13.页通信网基础卫星通信的多址连接方式空分多址（SDMA）空分多址方式是指在卫星上安装多个天线，这些天线的波束分别指向地球表面上的不同区域。不同区域的地面站所发射的电波在空间不会互相重叠利用天线波束将空间分割出互不重叠的多个逻辑信道，以满足同频、同时向多点通信的目的。一个通信区域内如果有几个地面站，则它们之间的站址识别还要借助FDMA或TDMA技术。所以，在实际应用中，一般SDMA方与其它多址方式相结合。jj@klbnt.buaa.edu.cn计算机学院第.14.页通信网基础卫星

8、通信系统根据卫星通信系统的任务，一条卫星通信线路包括：发端地面站上行线路卫星转发器下行线路jj@klbnt.buaa.edu.cn计算机学院第.15.页通信网基础移动卫星通信系统移动卫星通信是指利用卫星转发器构成的通信链路，使移动体之间或移动体与固定体之间建立的通信。因此它可以看成是陆地移动通信系统的延伸和扩展。移动卫星通信系统的分类按用途分类海事移动卫星系统（MMSS）航空移动卫星系统（AMSS）陆地移动卫星系统（LMSS）按卫星运行轨道分类同步轨道卫星