通通信信系系统统信息与通信工程学院通信技术研究所1卫星篇卫星篇卫星篇第七章卫星通信概述第八章卫星通信无线电波传播第九章卫星通信系统第十章卫星通信系统技术体制2第七章第七章卫星通信概述卫星通信概述本章主要内容卫星通信简介通信卫星概述卫星通信的发展简史卫星通信的应用卫星通信的特点3卫星通信简介卫星通信简介什么是卫星通信？利用人造地球卫星作为中继站转发或反射无线电信号，在两个或多个地球站之间进行的通信。地球站：设在地球表面（地面、海洋和大气中）上的无线电通信站。通信卫星：用于实现通信目的的人造卫星，在地球大气层之外的宇宙飞行体。4卫星通信属于宇宙无线电通信的一种形式，工作在微波波段，即利用通信卫星作为中继站的一种特殊的微波中继通信方式。宇宙通信是以宇宙飞行体或通信转发体作为对象的无线电通信，分为三种形式：①地球站与宇宙站间的通信；②宇宙站之间的通信；③通过宇宙站的转发或反射进行的地球站之间的通信。5卫星通信示意图6卫星通信系统分类按卫星运动状态同步卫星通信系统、运动卫星通信系统按卫星通信范围全球卫星通信系统、国际卫星通信系统、区域卫星通信系统、国内卫星通信系统按卫星转发能力有源卫星通信系统(主动型)、无源卫星通信系统(被动型)按基带信号体制7模拟制卫星通信系统、数字制卫星通信系统按多址方式频分多址卫星通信系统、时分多址卫星通信系统、空分多址卫星通信系统、码分多址卫星通信系统、混合多址卫星通信系统按所用频段特高频(UHF，30～300GHz)卫星通信系统、超高频(SHF，0.3~3GHz)卫星通信系统、极高频(EHF，3～30GHz)卫星通信系统、激光卫星通信系统按通信业务种类固定业务卫星通信系统、移动业务卫星通信系统、综合业务卫星通信系统、广播电视卫星通信系统、科学实验卫星通信系统、宇宙研究探测卫星通信系统、气象、导航、教学、军事等卫星通信系统8通信卫星概述通信卫星概述通信卫星的类型按轨道平面与赤道平面的夹角不同分为赤道轨道卫星，其轨道面与赤道面重合；极轨道卫星，其轨道面与赤道面垂直，这种卫星穿过地球南北两极的上空；倾斜轨道卫星，其轨道面相对于赤道面是倾斜的。9按卫星离地面最大高度h的不同分为低轨道(lowearthorbit，LEO)卫星，h<5000km中轨道(mediumearthorbit，MEO)卫星，5000km<h<20000km高轨道（highearthorbit，HEO）卫星，h>20000km同步轨道(geostationaryearthorbit，GEO)卫星，h=35786km，卫星绕地球一周的时间为一个恒星日(23h56min4s)；GEO轨道在赤道平面时，卫星将与地球上的观察者保持相对静止，即静止卫星。10按通信卫星结构分类无源卫星表面镀有一层金属的球形或其他形状的反射体，不装任何电子设备和电源，依靠其表面金属反射无线电信号实现地球站之间的通信。有源卫星装有电子设备和电源的通信卫星，将地面发来的信号接收下来，加以放大、变频，之后发回地面；这种卫星可以部分补偿空间传输所造成的信号损耗。又分为延迟转发型和立即转发型。11延迟转发型：运动卫星，当卫星飞到某一地球站上空时，把地球站发来的信号接收、存储下来，然后飞到接收地球站的上空时，再把存储的信号发送给接收地球站。传输距离短、损耗小、对卫星的性能要求低、数据传输速率比较高、发送和接收之间有一段延迟时间。立即转发型：运动或静止卫星，在两个或多个地球站都看到卫星时，把发送地球站发来的信号立即转发给接收地球站。12按卫星形状分类球形、箱形、圆柱体(套筒式)、锥顶圆柱体、多棱柱形、风扇形、多面塔形、球环形、不规则形等卫星；按卫星业务种类分类商用卫星、军用卫星、气象卫星、科研卫星、广播卫星等。13按卫星的运转周期以及卫星与地球上任一点的相对位置关系同步卫星(静止卫星)运转周期与地球自转周期相同，运动轨道为同步轨道。若卫星沿赤道上空35800km高的圆形轨道与地球自转同向运行，卫星在运行过程中将与地球上任一点都保持相对静止；从地球上看去，卫星是“定点”在太空某一位置，运行轨道称为静止轨道；静止轨道只有一条。非同步卫星卫星运转周期不等于(通常是小于)地球自转周期，从地球上看这种卫星是以一定的速度运动的。其轨道倾角、轨道高度、轨道形状可以因需要而不同。14静止卫星的特点及其应用一颗静止卫星的覆盖区