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一 什么是衛(wèi)星通信
  衛(wèi)星通信，簡(jiǎn)單的說，就是地球上的無線電通信 站之間利用人造衛(wèi)星作為中繼站轉(zhuǎn)發(fā)無線電波進(jìn) 行的通信。
二 衛(wèi)星功能是什么
  1.接收信號(hào)；2.改變信號(hào)的頻率 ；3.放大信號(hào) ；4.轉(zhuǎn)發(fā)信號(hào)。
三 衛(wèi)星通信示意圖

衛(wèi)星通信示意圖
  衛(wèi)星通信就是地球上無線電通信臺(tái)站利用人造衛(wèi)星作為中繼站而 進(jìn)行的通信。
四 衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)軌道
  衛(wèi)星運(yùn)行的軌跡和趨勢(shì)稱為衛(wèi)星運(yùn)行軌道；其軌道近似于橢圓或圓形，地心就處在橢 圓的一個(gè)焦 點(diǎn)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：A. 赤道軌道（i=0o） B.極軌道 （i=90o） C.傾斜軌道（0o＜i＜90o）
五 衛(wèi)星的分類
按照軌道高度不同可分為：
– 靜止軌道衛(wèi)星（GEO）衛(wèi)星在接近36000km的赤道平面上；
– 低軌道衛(wèi)星（LEO）衛(wèi)星高度在700～5000km ；
– 中軌道衛(wèi)星（MEO）衛(wèi)星高度在5000～20000km ；
– 高軌道衛(wèi)星（HEO）衛(wèi)星高度>20000km；

六 衛(wèi)星通信系統(tǒng)的分類、
按衛(wèi)星制式分：靜止衛(wèi)星通信系統(tǒng)、隨機(jī)衛(wèi)星通信系統(tǒng)、相 位衛(wèi)星通信系統(tǒng)；
按通信覆蓋區(qū)的范圍分：國際衛(wèi)星通信系統(tǒng)、國內(nèi)衛(wèi)星通信 系統(tǒng)、區(qū)域衛(wèi)星通信系統(tǒng) ；
按用戶性質(zhì)分：公用（商用）衛(wèi)星通信系統(tǒng)、專用衛(wèi)星通信 系統(tǒng)、軍用衛(wèi)星通信系統(tǒng) ；
按多址方式分：頻分多址衛(wèi)星通信系統(tǒng)、時(shí)分多址、空分多 址、碼分多址等；
按基帶信號(hào)體制分：數(shù)字制、模擬制；
按所用頻段分：特高頻、超高頻、極高頻等 按承載業(yè)務(wù)分為：固定業(yè)務(wù)衛(wèi)星通信系、移動(dòng)業(yè)務(wù)衛(wèi)星通信 系統(tǒng)、廣播業(yè)務(wù)衛(wèi)星通信 系統(tǒng)、科學(xué)試驗(yàn)衛(wèi)星通信系統(tǒng)。
七 靜止軌道衛(wèi)星(GEO)

同步衛(wèi)星特點(diǎn)：
1）衛(wèi)星軌道在地球赤道面上；
2） 軌道半徑約 42,164 km （衛(wèi) 星距地面高度為35786公里）；
3）與地球旋轉(zhuǎn)方向和周期相同；
4）用三顆等間隔靜止衛(wèi)星就可 以實(shí)現(xiàn)全球通信。
注：在地球表面觀察衛(wèi)星則是靜止的，固定的天線可始終對(duì)準(zhǔn)衛(wèi)星，窄波束天線需要跟蹤系統(tǒng)。
八 同步軌道衛(wèi)星分布

目前，全球同步軌道商用通信衛(wèi)星總數(shù)已超過290顆。
九 衛(wèi)星通信使用頻率
1） 電波應(yīng)能穿過電離層，傳輸損耗和外部附加噪聲應(yīng)盡可能小；
2）有較寬的可用頻帶，盡可能增大通信容量；
3） 較合理的使用無線電頻譜，防止各宇宙通信業(yè)務(wù)之間 及與其它地面通信業(yè)務(wù)之間產(chǎn) 生相互干擾 ；
4） 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(jìn)行的， 1979年世界無線 電行政大會(huì)（WRAC)分配給衛(wèi)星通信的頻帶
含 17個(gè)業(yè)務(wù)分類，并將全球分為三個(gè) 地理區(qū)域：Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū)、Ⅲ區(qū)， 我國位于第Ⅲ區(qū)。詳細(xì)的頻率分配可查閱到。
十 衛(wèi)星常用工作頻段
頻段 上行頻率 下行頻率 簡(jiǎn)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
也有如下的頻段劃分：
UHF（特高頻）：0.3-3GHz 分米波
SHF（超高頻）：3-30GHz 厘米波
EHF（極高頻）：30-300GHz 毫米波
十一 C波段與Ku波段的比較
C波段：1） 易受地面干擾；2） 天線口徑較大；3）受天氣影響較小；4）非常適合做傳輸。
Ku波段：1）抗地面微波干擾性好；2） 天線口徑較C波段小，機(jī)動(dòng) 靈活，適合做應(yīng)急、車載；3） 波束窄 ；4）在濃云、密霧、暴雨等惡劣 天 氣情況下，信號(hào)傳輸損耗較大。
十二 衛(wèi)星通信的特點(diǎn)
1. 路徑時(shí)延長(zhǎng) ；2. 廣播特性 ；3. 覆蓋區(qū)域大；4. 通信容量大 ；5. 建站成本及通信費(fèi)用與距離無關(guān) ；6. 很少受地理?xiàng)l件的限制 ；7. 抗自然災(zāi)害能力強(qiáng)；8. 機(jī)動(dòng)靈活 ；9. 可自發(fā)自收進(jìn)行監(jiān)測(cè) ；10.有日凌中斷和星蝕現(xiàn)象，存在空間干擾問題。
路徑時(shí)延長(zhǎng)(RTD)
1）信號(hào)以光速到衛(wèi)星并返回，軌道海拔高度是36000 公里, 從地面達(dá) 到衛(wèi)星需要 較長(zhǎng)時(shí)間，并在地 面不同的地點(diǎn)由于到衛(wèi)星的距離不同 ，延時(shí)略有差別。
2）長(zhǎng)時(shí)延將影響話音質(zhì)量。
3）長(zhǎng)時(shí)延將影響TCP/IP數(shù)據(jù)傳輸 。

廣播特性
大范圍直接廣播功能是衛(wèi)星通信主要特點(diǎn)之一。
這一特點(diǎn)是其他通信方式不能代替的。
建立在此特性基礎(chǔ)上的通信業(yè)務(wù)有：數(shù)字衛(wèi)星電視直播——DVB/MPEG-2 寬帶Internet接入——DVB-RCS
覆蓋范圍域大
一個(gè)衛(wèi)星可以覆蓋1/3地球表面積；三 顆衛(wèi)星可以覆蓋全球

通信容量大
1）除光纖外通信容量最大的通信系統(tǒng)；
2）工作于C、Ku頻段，目前又向Ka頻段發(fā)展；
3）C、Ku頻段一般可用帶寬為500MHz， Ka頻段可用帶寬為 3.5GHz。
目的：在有限的空間、頻率、功率等資源下，達(dá)到 最大的通信容量。
幾方面：1） 軌道位置密集、一個(gè)軌位多顆星等；2） 衛(wèi)星向多頻段、高功率、大天線、多波束發(fā)展；3） 衛(wèi)星軌位及姿態(tài)的控制精度要求；4） 地面設(shè)備信道利用率的要求（本著節(jié)省頻率及功 率資源，但 保證通信質(zhì)量）；5）天線的極化隔離度及旁瓣的要求。
十三 衛(wèi)星通信發(fā)展概況
一、設(shè)想
1945年10月英國空軍雷達(dá)軍官阿瑟·克拉克提出關(guān)于 靜止衛(wèi)星的設(shè)想。
二、實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)階段(1954—1964)
1957年10月4日,前蘇聯(lián)發(fā)射成功人類歷史上的第一 顆人造地球衛(wèi)星,開創(chuàng)了 人類走向太空的新紀(jì)元,同 時(shí)為實(shí)施克拉克的設(shè)想邁出了堅(jiān)實(shí)的一步。1962年,美國發(fā)射了一顆名為Telstar-I的橢圓軌道有 源通信衛(wèi)星,首次穿過大 西洋對(duì)電視信號(hào)和電話進(jìn) 行了轉(zhuǎn)播。
1963年7月到1964年8月19日,美國宇航局先后發(fā)射三顆〝辛康姆〞 (SYNCOM)衛(wèi)星.第一顆未能進(jìn)入 預(yù)定軌道;第二顆則送入周期24小 時(shí)的傾斜軌道,進(jìn)行了通信實(shí)驗(yàn);而最后一顆被射入似圓形的靜止 同 步軌道,成為世界上第一顆實(shí)驗(yàn)靜止通信衛(wèi)星.利用它成功地進(jìn) 行了電話,電視和傳真的傳輸實(shí)驗(yàn)。

實(shí)用階段
1965年國際通信衛(wèi) 星組織的INTELSAT-I,原名“晨鳥” 發(fā)射，衛(wèi)星通信進(jìn)入實(shí)用階段。
東方紅一號(hào)衛(wèi)星：1970-04-24，由 此開創(chuàng)了中國航天史的新紀(jì)元，使 中國成為繼蘇、 美、法、日之后世 界上第五個(gè)獨(dú)立研制并發(fā)射人造地 球衛(wèi)星的國家 (173Kg,運(yùn)行28天)。
1984年4月發(fā)射了我國第一顆同步通信衛(wèi)星東方紅二號(hào)。
1997年5月12日發(fā)射了我國第一顆三軸穩(wěn)定的同步通信衛(wèi) 星東方紅三號(hào)，該星承擔(dān)了我 國公網(wǎng)省際干線通信。
十四 衛(wèi)星通信的應(yīng)用范圍
1）長(zhǎng)途電話、傳真；2） 電視廣播、娛樂 3）計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng) 4）電視會(huì)議、電話會(huì)議 5）交互型遠(yuǎn)程教育 6）醫(yī)療數(shù)據(jù) 7）應(yīng)急業(yè)務(wù)、新聞廣播 8）交通信息、船舶、飛機(jī)的航行數(shù)據(jù)及軍事通信等；

通信分系統(tǒng)組成

十五 通信衛(wèi)星-通信分系統(tǒng)設(shè)備功能
1）天線：1、將接收到電磁波變換成電信號(hào)；2、將電信號(hào)變換成電磁波輻射出去；2）接收機(jī)：將衛(wèi)星天線收到的微弱電信號(hào)濾波并放大；3）變頻器：將接收機(jī)放大后的電信號(hào)變換頻率；4）帶通濾波器：只通過某一段頻率的信號(hào)，濾除其他頻段的信號(hào)， 工作在不同頻段的帶通濾波器把500MHz頻段分成若干個(gè)通道。5）發(fā)射機(jī)：將變換頻率后的電信號(hào)高倍數(shù)放大；6）轉(zhuǎn)發(fā)器：通常是指帶通濾波器和發(fā)射機(jī)組成的單元，講到轉(zhuǎn)發(fā)器技術(shù)指標(biāo)時(shí)，還包括 天線、接收機(jī)、變更器等衛(wèi)星有效載荷其他單元指標(biāo)

END

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