卫星通信系统.ppt

《卫星通信系统.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、第七章卫星通信系统教学重点1．掌握卫星通信系统的组成和各组成部分的作用。2．理解通信卫星、地面站的组成和工作原理。3．理解地面站的多址接入方式。4．了解卫星通信的工作频段。5．了解VSAT卫星通信系统的特点，低轨道移动卫星通信系统的组成和特点。掌握卫星通信系统的组成和各组成部分的作用。序　号内容学　时17.1　概述127.2　通信卫星的组成137.3　卫星地面站的组成147.4　卫星通信应用举例15习题和小结6本章总学时4学时分配教学难点第七章　卫星通信系统7.1　概述7.2通信卫星的组成7.3卫星地面站的组成7.4卫星通信应用举例本章小结7

2、.1　概述一、卫星通信系统的组成二、卫星通信的工作频率和特点三、卫星通信的多址连接方式卫星通信是无线通信的一种，与平常无线通信的不同之处是中继器位于地球上空的人造卫星上。卫星通信的设想：一、卫星通信系统的组成1945年，英国人克拉克曾设想：如果发射三颗同步轨道卫星到地球的赤道上空，卫星和地球中心连线的间隔角度为120度，离地球表面的高度为35800km，卫星天线的波束宽度为17度，如图7.1所示，这样就可构成全球性的卫星通信网。这种设想今天已成现实。图7.1利用同步卫星建立全球通信（长度单位Km）同步卫星是指卫星绕地球转动一周的时间等于地球自

3、转的周期，因而从地表面上看起来好象卫星停在高空不动。发射到空间的同步通信卫星装有微波频段的中继器，它能把地面站发来的电波加以放大，然后再转发回地面，从而完成了通信过程。卫星通信系统由地面站和通信卫星组成，如图7.2所示，从地面站发出的电波在通信卫星上进行中继，用其它的地面站接收，从地球站到卫星的传输线路称之为上行，从卫星到地球站的线路称为下行。图7.2卫星通信系统的组成和工作过程1．地球站地球站可以有多个，为了进行双向通信，每个地球站均有接收和发射设备，图7.2中画出了A、B两个地面站。由于收、发设备共用一副天线，所以采用了双工器以便把收、发

4、信号分开。转发器就是安装在卫星上的收发设备，用来接收从各地球站发来的信号，经频率变换和放大后，再发给各地球站。2．转发器转发器由天线、收发设备和双工器组成。3．卫星通信系统的工作过程如果位于A处的用户要与B处的用户通话，那么A处用户的电话信号经过市内电话线路到达地球站A。地球站A的多路复用设备对此电话信号进行复用，成为多路电话信号即基带信号。然后送入调制器，用70MHz或其它频率的载波进行调制，成为中频已调波信号。接着，再送入上变频器，变换成频率为f1的微波信号，例如6GHz。最后送入微波大功率放大器放大，并通过双工器由天线发射出去。从地球站

5、A发射到卫星转发器频率为f1的信号，经过大气层和宇宙空间组成的上行线路到达卫星转发器。卫星转发器中的接收设备先把f1频率的微波信号变换成频率较低的中频信号，放大后再变换成频率为f2的下行微波信号，例如4GHz。然后经发射设备的输出功率放大器放大，再经天线发射到地球站。地球站高增益天线接收到f2微波信号经双工器，低噪声放大器放大，下变频器变频成中频信号，再送到解调器恢复成基带信号。然后经多路分解设备分路，经地面上的微波中继线路和市内通信线路，接通B处用户。二、卫星通信的工作频率和特点卫星通信的工作频率被分配在300MHz到300GHz的超高频和

6、极高频波段范围内。这个范围又分成许多较小的频段，如表7.1所示。1．卫星通信的工作频率频段范围（GHz）频段范围（GHz）L1~2Ku12.5~18S2~4K18~26.5C4~8Ka26.5~40X8~12.5毫米波40~300当工作频率低于1GHz时，宇宙噪声会迅速增加。因此，卫星通信频率一般采用称为“电波窗口”的1～10GHz频段，其中最常用的是C波段。卫星通信具有服务地域宽，通信容量大，可以进行多址通信，性能稳定可靠抗灾害能力强等优点。2．卫星通信的特点卫星通信的不足之处是由于距离遥远，所以传输延迟时间长。所以在电视卫星中继时主持人和

7、特派记者等的交谈给人以不协调的感觉，这都是延迟时间过长造成的影响。多址连接方式是指许多个地面站通过共同的通信卫星，实现覆盖区域内的相互连接，同时建立各自的信道，而无需中间连接。多址连接技术与多路复用技术的不同点是：多址连接技术是多个地面站的射频信号在射频信道中的复用；多路复用技术是一个通信站的多路信号在中频信道上的复用。三、卫星通信的多址连接方式多址连接方式有频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、空分多址(SDMA)和码分多址(CDMA)。图中各地面站发射的载波频率为fA、fB、……fF,图中画出了A地面站利用fA的上行频率，经过卫星转

8、发器后利用fF的下行频率和B地面站进行通信的情况。频分多址是根据各个地面站发射的信号频率不同，按照不同的信号频率来区分是哪个地面站发出的信号，如图所7.3所示。1．