第1章 卫星通信系统概述ppt课件.ppt

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1、卫星通信课程简介课程名称：卫星通信课程学时：48周学时：4课程性质：专业选修课程目的本课程是为通信工程、计算机通信、无线电技术等专业高年级学生开设的一门专业课，其目的是使学生掌握卫星通信系统的组成、原理和技术的基础知识。课程特点讲述卫星通信的基础知识，侧重于基本概念和原理，而对于复杂的数学推导，则从略。课程概况课程成绩计算平时成绩：30％（考勤和作业各占15％）期末考试：70％通信：在两个或多个位置实现信息的传输、接收和处理。有线通信：光纤、电缆、明线无线通信：短波/超短波通信、微波中继通信、地面移动通信、卫星通信卫星通信是个人通信网的组成部分，是地面通信网的补充。

2、卫星通信卫星通信的概念卫星通信是指利用通信卫星转发器实现地球站（或手持终端）之间、或者地球站与航天器之间的无线电通信。第一章卫星通信系统概述一、卫星轨道二、卫星通信系统的组成三、卫星通信的业务类型四、频率分配五、卫星通信的特点六、卫星通信的发展历史七、通信卫星的分类八、卫星通信的研究动态九、卫星通信的应用一、卫星轨道假设地球是质量均匀分布的圆球体，忽略太阳、月球和其它行星的引力作用，卫星运动服从开普勒三大定律。开普勒定律开普勒第一定律：卫星以地心为一个焦点做椭圆运动。其轨道平面的极坐标为：图1椭圆轨道的示意图开普勒第二定律：卫星与地心的连线在相同时间内扫过的面积相等

3、。V为卫星在轨道上的瞬时速度。其中a为椭圆轨道的半长轴，r为卫星到地心的距离。u为开普勒常数，u值为398601.58*109m3/s2开普勒第三定律：卫星运转周期的平方与轨道半长轴的3次方成正比。u为开普勒常数，u值为398601.58109m3/s2。(1)地球非球形引起的摄动，表现为：卫星的轨道面绕地轴缓慢转动近地点位置变化（2）大气阻力的影响卫星轨道的远地点降低，长轴缩短，即运行周期缩短偏心率减小，轨道愈变愈圆卫星轨道摄动地球形状不规则大气阻力太阳和月球引力等二、卫星通信系统的组成空间段主要是卫星本身。星体包括两大子系统：星载设备和卫星母体。地面段典型的地面

4、段即地球站，包括地面卫星控制中心（SCC,Satellitecontrolcenter）及其跟踪、遥测和指令站（TT&C,Tracking,telemetryandcommandstation）。用户段：各种用户终端三、卫星通信的业务类型ITU(InternationalTelecommunicationUnion)定义三种业务类型：固定卫星业务FSS(Fixedsatelliteservice)移动卫星业务MSS(Mobilesatelliteservice)广播卫星业务BSS(Broadcastingsatelliteservice)四、频率分配卫星通信的频率窗

5、口：大气对不同频率电波传播的吸收损耗差异很大，形成星－地传输的频率窗口。吸收损耗在22和60GHz有峰值。卫星通信频段：目前常用频段有L，S，C，X，Ku，Ka。L频段：1～2GHZ，一般记为1.6/1.5G(上行/下行)，用于MSS，GEO卫星测控。S频段：2～4GHz，用于MSS，GEO卫星测控。C频段：4～7GHz，用于FSS和MSS的馈电链路。Ku频段：12～18GHz，用于FSS，BSS。Ka频段：20～40GHz,用于FSS，MSS。此外，VHF、UHF用于低轨小卫星通信。VHF频段：0.1~0.3GHz，用于移动、导航业务UHF频段：0.3~1.0GH

6、z，用于移动、导航业务更高频段Q频段：36.0~46.0GHz，V频段：46.0~56.0GHz大气吸收附加损耗与频率的关系五、卫星通信的特点服务范围宽：一颗GEO卫星覆盖全球表面的42%；中低轨星座系统可实现全球覆盖。可用频段宽：从150MHz～30GHz(Ka波段)。目前已开始开发Q、V波段(40～50GHz)。网络路由简捷：旁路复杂的地面“网络云”。跨国公司专网。网络建设速度快、成本低：除建站外，无需地面施工。运行维护费用低。系统均匀服务，易引入新业务：统一的业务提供商，利于系统为各地区提供均匀的服务。卫星通信在中国的特殊地位幅员辽阔人口众多地区发展不平衡中国

7、有60％左右的地区是地面网盲区，如海洋、高山、沙漠和草原等，通信的困难甚至成为人们生存的障碍由于卫星通信相对于地面通信网的综合造价成本高，终端贵，因此，卫星通信的市场定位应该是地面通信网的延伸和补充，主要服务于地面通信网不能覆盖的区域及有特殊通信需求的人群卫星覆盖区域广，可以较经济地为地面蜂窝网覆盖范围以外的用户---“唯星用户”提供移动通信业务解决边远地区通信服务、企业专网、洲际通信、国防通信，与地面通信网结合解决广域无缝覆盖卫星移动通信系统能扩大地面移动通信的地理和业务覆盖范围，除提供常规的移动通信业务外，还可向空中、海面和复杂地理结构的地面区域的各类移动用