卫星通信地面站
任何一条卫星通信线路都包括发端和收端地面站、上行和下行线路以及通信卫星转发器。可见，地面站是卫星通信系统中的一个重要组成部分。
地面站的分类
地面站的基本作用是向卫星发射信号，同时接收由其它地面站经卫星转发来的信号。根据卫星通信系统的性质和用途的不同，可有不同形式的地面站。如：按站址的固定与否、G/T值的大小、用途、天线口径以及传输信号的特征等多种方法来分类。
1）按站址特征分类：可分为固定站、移动站（如舰载站、机载站和车载站等）、可拆卸站（短时间能拆卸转移地点的站）。在固定站中又可分为大型标准站和小型非标准站，前者多用于国际通信和国内大城市间的通信，而后者多用于国内中、小城市或军事通信；移动式地面站特别是车载站，由于它机动灵活，在军事通信中有广泛的应用。
2）按G/T值分类：地面站性能指数G/T值是反映地面站接收系统的一项重要技术性能指标。其中G为接收天线增益，T为表示接收系统噪声性能的等效噪声温度。G/T值越大，说明地面站接收系统的性能越好。
3）按用途分类：可分为民用、军用、广播、航海、实验等地面站。
4）按天线口径分类：可分为1米站、5米站、10米站以及30米站等等。
5）按传输信号的特征分类：可分为模拟通信站和数字通信站。
对地面站电气性能的基本要求
1、工作频率范围
这是指地面站的射频工作范围。如：工作在6/4GHz的卫星地面站，在FDMA（频分多址）系统中，应在5.925～6.425GHz的上行频率范围内，按系统的分配选取其中一个或若干个频率作为本站的上行发射频率；而在3.700～4.200的上地频率范围内，根据通信需要，接收卫星转发的一个或若干个射频信号。此外，还应考虑必要时载频的更换。用于TDMA（时分多址）的地面站，因所有站的射频相同，只需满足通信信道的频带要求（取决于系统的信号传输速率）即可。
2、性能指数G/T值
卫星转发器的功率由于受到各种因素的限制还不能任意加大的情况下，对地面站的G/T值就要求比较高了。为此一方面要使地面天线有足够大的增益G，另一方面要求整个接收系统引入的噪声（通常以系统的噪声温度T表示）应尽可能地小。G/T值代表了接收地面站的性能，故称为地面站性能指数。
3、有效全向辐射功率（EIRP）及其稳定度
地面站天线的增益与馈入功率之乘积称为有效全向辐射功率。其含义是：为了保持同一接收点的接收电平不变，用无方向性天线代替原有方向性天线时所应馈入的等效功率。EIRP是表征地面站发射能力的一项重要指标。这一指标数值越大，樗着地面站的发射能力越强。对于地面站来说，还要求其发射功率非常稳定，即EIRP不能有大幅度变动，否则影响系统的通信质量。为此要求EIRP 额定值的变化量不超过＋/－0.5dB。
5、射频能量的扩散
当传输电话信号时，要求轻负荷时的射频能量不超过规定值，以减小交调噪声干扰。
6、干扰波辐射
由地面站产生的干扰波，会对其它地面站和地面微波通信系统造成干扰。因此，对于多载波工作所的引起的交调分量应濒于2dBW/4KHz，总的带外辐射应小于4dBW/4KHz。
地面站的组成和各分系统简介
在各种卫星通信系统中所用的地面站是多种多样的，而一个典型的双工地面站设备应当包括信道终端分系统、大功率发射分系统、高灵敏度接收分系统、天线馈电分系统、伺服跟踪分系统、电源分系统以及监控分系统等部分。
1、信道终端分系统
信道终端分系统中发端设备的作用是对基带信号进行惹事处理，并对中频（如70MHz）进行调制；收端设备的作用与上述过程相反。
信道终端设备，按其处理信号开工的不同可分为模拟制信道终端设备和数字式信道终端设备；按通信业务可分为电视、电话、数据等信道终端设备。
各单元功能如下：电话基带处理单元的作用是将发终端送来的频分复用基带信号进行处理，即进行予加重、自动增益控制、峰值限幅、加入能量扩散信号和加入导频信号等；频率调制器单元的作用是用基带处理单元输出的信号对70MHz的中频调频信号；中频放大单元的作用是放大中频调频信号，并对幅频特性和群时延特性进行一定的均衡。
2、发射分系统
在标准地面站中，需要向卫星发射几百瓦以至十几千瓦的大功率微波信号。为了实现多址通信，还常常向其它地面站同时发射数个载波。因此，地面站应能在高电压、大功率、宽频带和多载波的情况下工作。此系统包括上变频器、自动功率控制器、发射波合成器、激励器和大功率放大器等部分。
从发终端送来的中频宽带调频信号经上变频器（一般采用参量变频器）变换成微波信号。上变频器的所用的本机振荡频率由本振（又叫泵源）产生，本振一般采用晶振锁相倍频的方法，以产生频率稳定度很高的微波振荡频率。
卫星通信工作频段及电波传播特点
工作频段选择
卫星通信选用的工作频段会直接影响系统的传输容量，影响地面站和转发器的发射功率、天线尺寸以及通信质量。选择工作频段的主要原则是：1）电波传输损耗要小2）天线系统接收的外部噪声要小3）有较宽的频带以满足通信容量需求4）与其它通信、雷达等电子系统间的干扰要小5）能充分利用现有的通信技术。
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
传播损耗：无线电波在自由空间传播时，不会产生反射、折射、散射和吸收等现象，其总能量并不会被损耗。但是，电波在自由空间传播，其能量密度会因扩散而衰减，这衰减称为自由空间传播损耗，用符号Ls表示。
通信卫星主要由天线系统、通信系统、遥测指令系统、控制系统和电源系统五大部分组成。通信系统的基本任务是传输和交换含有信息的信号。卫星通信由于具有广播和大面积覆盖的特点，因此特别适用于多个站之间的同时通信，即多址通信。多址通信是指卫星天线波束覆盖区内的任何地面站可以通过共同的卫星进行双边或多边通信联接，即“多址联接”。
信道的多路复用和多址联接方式都是利用一条信道同时传输多个信号，但两种信道复用的不同点在于：多路复用是群频（即基带）信道的复用；而多址通信则是射频信道的复用。
1）频分多址（FDMA）方式：是按频率高低不同，把各地面站发射的信号，排列在卫星工作频带内的某个位置上，类似于收音机中各个电台频率的排列。
频分复用：常采用单边带频分复用制（SSB、FDM），把各话路的频谱搬移到基带的不同位置上，组成一个各话路频带按频率高低排列的基带信号。
调频：要传输上述基带信号，必须先把它调制到射频载波上去。
多址联接：建立频分多址通信，可采用两种方法：第一种方法是每个地面站向其它各地面站均分别发射一个不同频率的载波。如果有n个地面站，则每个地面站发向卫星的载波数为（n-1）个，n个地面站同时发向卫星的载波数将为
n(n-1)个，因此，发射地面站和转发器的功率放大器会因非线性而产生较严重的交调噪声。所以，只有地面站数目不多时才会采用这种方式。另一种方法是把一个站要发送出去的所有话音信号全部经多路复用后再调制到一个载波上。当其它各地面站接收时，则是利用带通滤波器从解调后的群信号中只取出与本站有关的信号。这样，一个地面站只发射一个载波，卫星转发器的载波数目将明显地减少。
2）时分多址方式（TDMA）：就是各地面站发射的信号在通过转发器时是按时间排列的，即各站信号所占时隙互不重迭。由于这种方式是按时间分割信号的，因而分给每一地面站的不再是规定的载波频率，而是一个指定的时隙。换句话说，各地站的信号只是在规定的时隙内通过转发器。因此，任何时间都只有一个地面站的载波通过转发器。
多址方式：
频分多址
1）各站发射的载波所占频带互不重叠。
2）名载波的包络恒定
3）转发器工作于多载波
识别方法：滤波器
优点：可沿用地面微波通信的成熟技术和设备；不需要网同步。
缺点：有互调噪声，不能充分利用卫星功率和频带；上行频率、功率要监控
适用场合：大、中、小容量线路
时分多址
1）各站的突发信号所占时隙互不重叠。
2）转发器工作于单载波
识别方法：时间选通门
优点：没有互调问题，卫星的功率与频带能充分利用；上行功率不需严格控制；便于大、小站兼容，站多时通信容量较大。
缺点：需要精确网同步，低业务量用户需相同的EIRP。
适用场合：大、中容量线路
空分多址
1）各站发射的信号只进入该站所属通信区域中。
2）可实现频率多重复用。
3）转发器成为空中交换机。
识别方法：窄波束天线
优点：可提高卫星频带利用率，增加转发器容量或降低对地面站的要求。
缺点：对卫星控制技术要求严格，星上设备复杂，需要交换设备。
适用场合：大容量线路
码分多址
1）各站使用不同的地址码进行扩展频谱调制。
2）各载波包络恒定，在时域和频域均互相混合。
识别方法：相关器
优点：抗干扰能力强，信号功率谱密度低，隐蔽性好，不需要网定时，使用灵活。
缺点：频带利用率低，通信容量较小；地址码选择较难；接收时地址码捕获时间较长。适用场合：军事通信小容量线路。VSAT和移动卫星通信系统。
卫星通信基站选址及勘察 一、简介 （一）项目建设基本流程 （二）无线设计基本流程 一般来说，一个完整的项目应该包括：项目启动、选址、勘察、设计、出版归档、会审等五个阶段（过程），如果会审的结果需要进行修正设计，则还包含设计修正阶段（过程） （三）规划、可研报告编制流程
（四）选址及勘察工作内容 1、选址 工程阶段：可研、规划阶段；初步设计（两阶段设计）；施工图设计（一阶段设计）。 工作内容：根据网络规划方案或现有网络布局情况，对新增或搬迁站点的建设位置进行选定。 选址是网络建设从规划走向实施的第一步，实际网络是否基本符合规划设想，选址的恰当至关重要 选址是网络建设的奠基石，优质的网络建立在科学的选址上 2、勘察 工程阶段：初步设计或施工图设计 工作内容：在移动站点建设现场收集设计工作的必备数据，是着手进行设计的前提。勘察的输出主要有：勘察资料（勘察表、勘察草图、照片等）、勘察数据。这些资料、数据是后续设计阶段的重要基础，必须保证其正确性和完整性。 二、流程及方法 （一）选址流程及方法 1、工作流程
2、选址方法 1)选址前准备 ●计划 时间、地点、人、工作量、车、钱 ●沟通 领导、甲方、相关人员、司机 ●资料 电子地图（纸质地图）、规划方案（建设原则、建设思路、布点图）、通信录 当地基本情况（话务、覆盖、城市规划） ●工具 包、勘察夹、勘察表、勘察纸、四色笔、
相机、手提电脑、指北针、测距仪、GPS、望远镜、皮尺、卷尺……… 测试软件、测试设备、车载电源？ 2)选址 ●了解环境 明确周围基站位置 核实规划目标 ●确定目标 基本要求：位置、高度、机房、天面、承重、业主、电、传输； 安全性要求：洪涝区、高压电站、加油站、滑坡山体、航空管制区、易燃易爆区、粉尘区…… 业主要求、市政规划情况； 备选点 ●记录资料 周围环境：描述、拍照（30/12）、建筑物外观（物业用） 基本信息：位置（GPS，地址）、高度、机房条件、天面条件、承重、业主联系方式、特殊要求 填表（选址记录表） 3)选址后工作 ●当天 整理选址数据：照片、记录表、选址明细表、布点图
问题： 5、降雨损耗及链路可用度 6、饱和通量密度 7、转发器的增益 8、连路计算 9、系统容量估算 5、降雨损耗及链路可用度： ①降雨对链路的影响：降雨会导致电磁波的散射并且会吸收无线电波的能量；降雨的衰减量随着频率的升高而增加，因此Ku波段的降雨衰减要比C波段严重；水平极化的降雨衰减要比垂直极化的降雨衰减要大；雨衰会产生噪声，衰减和噪声对卫星链路性能的影响在上、下行链路的雨衰余量中考虑。 降雨对天线罩的影响：对半球形的天线罩，降雨会产生一个厚度不均匀的水层，水层将导致吸收损耗和反射损耗（1mm厚的水层所产生的损耗是14dB）。 降雨会导致信号的去极化：雨滴通过大气层时略带椭圆形，主轴方向对电场分量的影响不同于次轴方向对电场分量的影响，其结果就是使电波变成了椭圆极化波；对圆极化波的影响大于线性极化波，为了弥补降雨引起的去极化，需要安装去极化装备。 ②链路可用度： 定义：在一年中% p的时间内，链路的误比特率不超过一个给定的门限值 p的概率，称为链路可用度。因此链路可用度表示含义是：一 b
年中经过该链路传输的误比特率性能优于门限b p 的时间百分比。为了使链路可用度达到要求，定义一个门限载噪比C/N []th 和余量[M]，余量[M]包括雨衰余量、系统余量以及设备余量等，因此设计系统应该达到的载噪比为：[][M](dB)[]C C N N th =+。 6、饱和通量密度： 卫星转发器的行波管放大器（TWTA ）存在输出功率饱和现象，由此定义：使TWTA 达到饱和时接收天线所要求的通量密度为饱和通量密度，用s ψ表示。卫星转发器的饱和通量密度也称为卫星转发器的灵敏度。 如果用[]EIRP S 表示能使卫星接收天线达到饱和通量密度所要求的地球站的有效全向辐射功率，则有： 2 4[][][]10lg( )s s s LOSS EIRP π ψλ =-+ 显然，2 4[][][]10lg( )s s s LOSS EIRP π ψλ =+-，这样，如果知道卫星接收系统 的设计参数s ψ以及系统的工作频率、各种传输损耗，就可以计算单一载波时地球站的[]EIRP S 。 7、转发器的增益： 卫星转发器的三个主要参数为[]G T 、S ψ与EIRP 。[]G T 和S ψ（饱和通量密度）反映卫星接收系统在其服务区内的性能，它们与卫星接收天线的增益分布线性相关。EIRP 反映转发器的下行功率，它与卫星发送天线的增益分布线性相关。
卫星通信地球站 科技名词定义 中文名称：卫星通信地球站 英文名称：satellite communication earth station;earth station of satellite communications 其他名称：卫星通信地面站 定义1：设置在地球表面，对通信卫星发射信号的设备。 应用学科：航空科技（一级学科）；航空电子与机载计算机系统（二级学科） 定义2：在地球的陆上、水上、空中设置的能通过通信卫星传输信息的微波站。 应用学科：通信科技（一级学科）；卫星通信（二级学科） 以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布 求助编辑百科名片 卫星通信地球站，satellite communications earth station，卫星通信系统中设置在地球上（包括大气层中）的通信终端站。用户通过卫星通信地球站接入卫星通信线，进行相互间的通信。主要业务为电话、电报、传真、电传、电视和数据传输。20世纪60年代中期，为使卫星通信进入实用阶段，主要使用地球同步轨道通信卫星。卫星通信使用微波频段。由于卫星距地球3万多千米，电波路径损失很大，地球站需要采用大口径天线、大功率发射机和高灵敏度低噪声的接收系统。 目录 类型
卫星通信地球站 卫星通信地球站按使用方式分为固定站、可搬运站和移动站(船载、车载、飞机载)；按通信性能分为标准站和非标准站。在标准站中又分为A、B、C、D 4种类型。A、B、D3种站的天线口径分别为29～32米、11米和4.5～5米，用于6吉赫(上行)和4吉赫(下行)通信频段的系统；C型站天线口径为16～20米，用于14吉赫(上行)和11吉赫（下行）通信频段的系统。典型的卫星通信地球站的基本组成包括：天线系统、高功率发射系统、低噪声接收系统、信道终端系统、电源系统、监控系统。为实现用户间通信，还需有地面接口系统、信息传输系统和信息交换中心。随着对卫星通信需求的日益增长和通信卫星技术的迅速发展，卫星通信地球站的种类日益增多，数量巨大。近年来世界各国竞相发展便于移动、便于安装的小型卫星通信地球站，发展了一种非常小口径通信终端(VSAT)地球站，具有广阔的应用前景。 工作过程 卫星通信地球站的工作过程与微波接力通信终端站类似。发信时,每站的用户信号(电话、电报、图像、数据等)经基带处理、调制、上变频、功率放大,变换成适于卫星信道传输的形式，由天线对准卫星发送，卫星则将 卫星通信地球站 收到的信号经转发器变频、放大及其他处理后发回地面。各地球站天线接收到卫星转来的全部信号，经过与发射相应的反变换和处理，从中选出属于本站的信号分送给有关用户。为克服电波远程传播的巨大损耗、时延和噪声干扰的影响并有效地利用卫星
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/fd15137644.html, 便携式卫星通信站设计与实现 作者：高伟陈志汪梦 来源：《中国新通信》2013年第22期 【摘要】本文论述了一种新型便携式卫星通信站，对便携站的主要功能、基本原理、实 现方法做了详细的分析和介绍。通过对卫星天线单元、终端单元和结构设计等方面的阐述可知，我司设计、生产的便携式卫星通信站具有安装简单，对星快速，性能稳定的优点，可以在较短时间内为用户提供一个高品质的卫星通信网络，具有非常广阔的应用前景。 【关键词】便携式卫星通信站卫星天线终端单元卫星通信网络 一、引言 随着应急通信指挥系统的应用领域逐渐扩大，便携式卫星通信站已成为应急通信的一种重要通信组成部分。便携式卫星通信站通过与地球同步轨道卫星组网形成卫星通信网络，可以实现话音、数据、音视频和广域网接入功能的多媒体通信业务，实现如电话、传真、电传、电报、图像、可视电话、话带数据、计算机数据、复用数据、电话会议等功能，广泛应用于交通运输、抢险救灾、新闻采访、科考探险、公安、军事等应急和特殊通信领域。 二、技术方案 2.1 系统组成及功能 便携式卫星通信站主要由便携式卫星天线单元（含天线、伺服、BUC、LNB）和终端单元（含卫星调制解调器、交换机、视频会议终端、VOIP、矩阵、显示器、3G图传、单兵图传接收机等）组成。整套系统可由2人完成操作使用，总质量不大于60Kg。便携式卫星通信站基于VSAT卫星通信网，通过便携天线，可与后方指挥中心建立基于IP的透明链路。主要特点是简单、方便，易于运输，适应应急性指挥通信的要求，能够在较短时间内迅速搭建一个卫星通信平台，并建立起与主站的通信连接。便携式卫星通信站原理框图如图1所示，该系统具备卫星通信、视频会议、VOIP语音通话等功能。在执行任务时，通过单兵式微波图像传输系统将野外现场的声音、图像等相关资料实时传输到便携站，再通过VSAT卫星系统和专业视频会议系统将其传送到国家、省、市级指挥中心，为领导总揽全局，果断决策，正确指挥提供直接的现场信息。本文设计的便携式卫星站具备“一键式”对星功能，同时采用双跟踪寻星模式，寻星时间小于3分钟，跟踪精度小于0.2度。为满足不同场合不同业务量的需求，天线单元可选用等效口径1m或1.2m天线面，功放选用20W～40W功率功放，组合配置，用于提供传输不低于2Mbps的通信业务。 2.2 便携式卫星天线单元
卫星通信系统设计
卫星通信系统设计 一、设计要求 1.覆盖东南亚地区（地面终端为手持机）； 2.波束：卫星天线有140个点波束，EIRP：73dbw, G/T :15.3db/k； 3.支持数据速率9.6kbps，至少提供10000路双向信道； 4.频段：L波段，上行 1626--1660MHZ; 下行 1525--1559MHZ。 二、总体设计方案 1.系统组成 卫星通信系统由卫星星载转发器、地球站接收、地球站发送设备组成。本设计系统卫星定位与赤道上空123oE，加里曼丹（即婆罗洲）上空。距地面3.6KM，属地球同步卫星。 系统组成如图1所示 发送端输入的信息经过处理和编码后，进入调制器对载波（中频）进行调制；以调的中频信号经过上变频器将频率搬移至所需求的上行射频频率，最后经过高功率放大器放大后，馈送到发送天线发往卫星。 卫星转发器对所接受的上行信号提供足够的增益，还将上行频率变换为下行频率，之后卫星发射天线将信号经下行链路送至接受地球站。
地球站将接受的微弱信号送入低噪声模块和下变频器。低噪声模块前端是具有低噪声温度的放大器，保证接收信号的质量。下变频、解调器和解码与发送端的编码、调制和上变频相对应。 2.系统传输技术体制 ○1，调制方式 本系统采用π／4-QPSK调制机制 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)正交相移键控，是一种数字调制方式。在数字信号的调制方式中QPSK四相移键控是目前最常用的一种卫星数字信号调制方式,它具有较高的频谱利用率、较强的抗干扰性、在电路上实现也较为简单。但是，当QPSK进行脉冲成形（信号发送前的滤波，减小信号间干扰，将信号通过设定滤波器实现）时，将会失去恒包络性质，偶尔发生的弧度为π的相移（当码
卫星通信系统建设招标文件 技 术 规 范 书 2013年4月
目录 1概述 (1) 1.1总体需求 (1) 1.2技术要求 (1) 1.3设计原则 (2) 2系统组成 (4) 3卫星通信设计 (5) 3.1卫星通信体制选择 (5) 3.2卫星链路计算 (5) 4X移动卫星通信站系统设计方案 (6) 4.1X移动卫星通信站功能 (7) 4.2卫星通信子系统 (7) 4.2.1x天线伺服控制系统 (7) 4.2.1.1x天线组成 (8) 4.2.1.2x天线系统设计要求 (8) 4.2.1.3x天线系统功能要求 (9) 4.2.1.4x天线系统技术指标 (9) 4.2.2卫星功放 (11) 4.2.3卫星调制解调器 (12) 4.2.3.1卫星调制解调器（网管） (12) 4.2.3.2卫星调制解调器（业务） (13) 4.2.4频谱仪 (14) 4.2.4.1便携式频谱仪 (14) 4.2.4.2机架式频谱仪 (15) 4.3视音频处理子系统 (17) 4.3.1图像采集 (18) 4.3.1.1单兵无线图像传输设备 (18) 4.3.1.2便携式摄像机 (20) 4.3.1.3装载平台室外云台摄像机 (21) 4.3.1.4装载平台室内云台摄像机 (23) 4.3.1.5装载平台两侧及后部摄像机 (24) 4.3.2图像处理与显示 (25) 4.3.2.1视频编解码器 (25) 4.3.2.2高清视频矩阵 (26) 4.3.2.3高标清转换器 (27) 4.3.2.4四联监视器技术要求： (28) 4.3.2.59寸头枕监视器技术要求： (29) 4.3.3音频系统 (30) 4.3.3.1数字调音台 (30) 4.3.3.2无线话筒 (30) 4.3.4VOIP语音网关 (33)
便携式卫星通信系统
目录 1需求分析 (2) 1.1 技术需求 (2) 1.2 设计思路 (2) 1.3 设计依据 (3) 2系统总体技术方案 (4) 2.1 网络拓扑 (4) 2.2 系统组成 (4) 2.3 系统功能描述 (5) 2.4 系统设计方案 (6) 2.5 设备配置表 (19) 2.6 空间卫星资源 (19)
1需求分析 根据应急通信及现场新闻采访的需求，建设1套卫星机动通信系统以满足应急通信及现场新闻采访的需求，包括1套通信固定站和1套卫星通信便携站及现场图像采集传输系统，固定站和卫星通信便携站之间的通信采用现有卫星通信ku资源实现。卫星通信便携站将通过现场图像采集传输系统采集到的话音、数据及视频传送到卫星通信便携站，再经卫星通信便携站通过卫星传输到固定站和指挥中心的大屏幕上。 根据通信系统实际情况，卫星通信系统建设规模如下： (1)指挥中心建固定卫星通信地球站； (2)建设1套机动通信机动平台。 本建议书对用户需求分析要点如下： 1.1技术需求 根据通信系统需求，工程系统配置包括固定和机动两大系统： 1、位于指挥中心的固定站通信系统：包括 ●天线系统：Ku频段天线系统一套； ●主站室外单元设备：包括低噪声放大器系统一套，SSPA系统（置BUC）一 套，安装在天线基座架上； ●室单元设备：包括调制解调器系统一套；视频编码器和解码器一套；语音网 关一套；网管、监控设备一套； 2、应急通信机动平台：包括 ●卫星通信便携站一套； 自动卫星便携天伺馈系统、一体化卫星信道设备、BUC ●单兵图传设备一套； 1.2设计思路 我们的设计原则是建立在满足用户当前需求和今后的扩展要求之上，采用以下设计思路： ●系统设计采用成熟技术，尽量减少技术风险，采用模块化、通用化设计原
卫星通信系统实际案例 卫星通信系统由卫星端、地面端、用户端三部分组成。卫星段在空中起中继站的作用，即把地面站发上来的电磁波放大后再返送回另一地面站，卫星星体又包括两大子系统：星载设备和卫星母体。地面站则是卫星系统与地面公众网的接口，地面用户也可以通过地面站出入卫星系统形成链路，地面站还包括地面卫星控制中心，及其跟踪、遥测和指令站。用户段即是各种用户终端。 在微波频带，整个通信卫星的工作频带约有500MHz宽度，为了便于放大和发射及减少变调干扰，一般在星上设置若干个转发器。每个转发器被分配一定的工作频带。目前的卫星通信多采用频分多址技术，不同的地球站占用不同的频率，即采用不同的载波。比较适用于点对点大容量的通信。近年来，时分多址技术也在卫星通信中得到了较多的应用，即多个地球站占用同一频带，但占用不同的时隙。与频分多址方式相比，时分多址技术不会产生互调干扰、不需用上下变频把各地球站信号分开、适合数字通信、可根据业务量的变化按需分配传输带宽，使实际容量大幅度增加。另一种多址技术是码分多址(CDMA)，即不同的地球站占用同一频率和同一时间，但利用不同的随机码对信息进行编码来区分不同的地址。CDMA采用了扩展频谱通信技术，具有抗干扰能力强、有较好的保密通信能力、可灵活调度传输资源等优点。它比较适合于容量小、分布广、有一定保密要求的系统使用。 1.铱星系统是美国摩托罗拉公司（Motorola）于1987年提出的低轨全球个人卫星移动通信系统，它与现有通信网结合，可实现全球数字化个人通信。 铱系统卫星有星上处理器和星上交换，并且采用星际链路（星际键路是铱系统有别于其它卫星移动通信系统的一大特点），因而系统的性能极为先进，但同时也增加了系统的复杂性，提高了系统的投资费用。铱星系统除了提供电话业务外，还提供传真、全球定位(GPS)、无线电定位以及全球寻呼业务。 2.全球星系统的基本设计思想是利用LEO 卫星组成一个连续覆盖全球的移动通信卫星系统。向世界各地提供话音、数据或传真、无线电定位业务。它是作为地面蜂窝痛信系统和其他移动通信系统的延伸，与 这些系统具有互运行性。此外，它还是一个类似于无绳电话的无线电话系统，但其服务范围不受限制，同一手持机就可以在世界上任何的地方、任何时间与任何地方的用户建立可靠、迅速、经济的通信联络。全球星系统以高技术、低成本作为设计思想，故系统具有以下主要特点： 由于90％的呼叫是本地呼叫，故系统没有星际交叉链路，不会旁路现有的公共网，降低了卫星成本通话费用。 面系统存在多种标准，为与其兼容，无星上处理。 CDMA技术，提高了频率利用率，在同一个频率上，允许同时通话的用户多达20个，而且还提供保密和防伪功能，可改善服务和提高可靠性，同时降低了成本和功耗。 3低轨道通信系统是只能实现数据业务全球通信的小卫星移动通信系统，该系统具有投资小、周期短、兼备通信和定位能力、卫星质量轻、用户终端为手机、系统运行自动化水平高和自主功能强等优点。
浅述卫星通信系统 当今世界已经进入了信息时代，信息技术改变着人们的生活和工作方式，作为信息传输基础的通信技术，越来越与人们的日常生活密切相关。21世纪通信的发展与多媒体、互联网络、个人通信等高科技产物融合在一起，成为信息产业中发展最为迅速，进步最快的行业。面对如此迅猛的发展，我们必须以新观念、新思路、新模式和新设计方法去适应未来信息化社会。 卫星通信指的是在两个以上的地球站之间利用人造地球卫星作为中继站转发或反射无线电波进行的通信，之前提到的地球站是设置在地球上（包括地面、水面和低层大气中）的无线电通信站。它将通信技术、计算机技术与航空航天技术相结合的一项重要成果，并且作为一种远距离通信方式从上世纪五十年代应用至今。 目前，卫星通信广泛应用于国际通信、国内通信、国防、移动通信和广播电视等诸多领域。较其他传统的通信方式而言，卫星通信具有极大优势，特别是在边远山区、人烟稀少地区、沙漠地区、江河湖泊地区以及海岛等通信不发达的地区，卫星通信具有其他通信手段不可替代的作用。鉴于卫星通信具有的上述优势，使得它自诞生之日起便迅速发展成为现如今通信领域中最为重要的一种通信方式。 一、卫星通信系统的起源于发展 1667年，著名物理学家牛顿在开普勒三定律的基础上，总结出了万有引力定律。万有引力定律的内容是：任何两个物体之间都存在着引力，其大小与两物体的质量乘积成正比，而与两物体之间的距离平方成反比。卫星和地球也服从万有引力定律，这就使得牛顿发现的万有引力定律成为卫星诞生的理论基础。 1945年10月，就在第二次世界大战刚刚结束不久，当时的英国空军雷达军官阿瑟〃克拉克（Arthur C.Clark）在《无线电世界》杂志上发表了关于“地球外的中继站”（Extra-Terrestrial Relays）学术性文章。在
卫星通信地球站设备 一、地球站的分类及组成 1.1地球站的各类 1.1.1卫星通信地球站 可以按安装方式、传输信号特征、天线口径尺寸、设备规模及用途来分类： 1、按安装方式： ●固定站 ●可搬运站 ●移动站 2、按传输信号特征： ●模拟站 ●数字站 3、按业务性质： ●遥测、遥控、跟踪站 ●通信业务站 4、按用途分： ●民用通信站：公用站 专用站 ●军用通信站：战略通信站 战术通信站
●卫星广播业务 ●气象卫星 ●航空、航海、导航 ●科学实验 另外还可以按工作频段、通信卫星类型、多址方式、天线口径等分类。 目前国际上，通常地球站天线口径尺寸及G/T值的大小将地球站分为A、B、C、D、E、F、G、Z等各种类型见下表1： 表1：各类地球站的天线尺寸及性能指标 ●其中A、B、C型站称为标准站，用于国际通信；
E和F又分为E－1、E－2、E－3和F－1、F－2、F－3等类型，主要用于国内通信。 其中E－2、E－3和F－2、F－3又称为中型站。E－1、F－1称为小型站。 1.1.2VSAT地球站的分类 1、按安装方式――固定、可搬、车载、机载、船载、背负式、手提式等 站。 2、按网络结构――星状、网状、星状网状混合结构。 3、按收发方式――单收站、单发站、双向站。 4、按业务性质――固定业务和移动业务。 5、按支持的主要业务类型分――话音VSAT站、数据VSAT站、综合VSAT 站。 其它的还有按工作频段分（L波段、C波段、Ku波段等）、多址方式（FDMA、TDMA、CDMA、SDMA等）。 1.2地球站的组成 一般的卫星通信地球站，尽管对于不同的通信体制，地球站的组成不尽相同。但其基本组成一般包括： 天线分系统、发射分系统、接收分系统、信道终端设备、遥测跟踪、监控分系统、伺服跟踪分系统和电源分系统。 1.2.1VSAT地球站设备组成 VSAT卫星通信网由卫星转发器、主站（中心站）和远端小站三部分
卫星通信基站选址及勘察一、间介 （一）项目建设基本流程 （二）无线设计基本流程 一般来说，一个完整的项目应该包括：项目启动、选址、勘察、 设计、出版归档、会审等五个阶段（过程），如果会审的结果需要进彳亍修正设计，则还包含设计修正阶段（过程） （三）规划、可研报告编制流程 立顶阶段实能阶段验收投产阶段
（四）选址及勘察工作内容 1、选址 工程阶段：可研、规划阶段；初步设计（两阶段设计）；施工图设计（一阶段设计）。 工作内容：根据网络规划方案或现有网络布局情况，对新增或搬迁站点的建设位置进行选定。 选址是网络建设从规划走向实施的第一步，实际网络是否基本符合规划设想，选址的恰当至关重要 选址是网络建设的奠基石，优质的网络建立在科学的选址上 2、勘察 工程阶段：初步设计或施工图设计 工作内容：在移动站点建设现场收集设计工作的必备数据，是着手进行设计的前提。勘察的输出主要有：勘察资料（勘察表、勘察草图、照片等）、勘察数据。这些资料、数据是后续设计阶段的重要基础，必须保证其正确性和完整性。 二、流程及方法 （一）选址流程及方法 1、工作流程
召开项目 启动会 2、选址方法 1）选址前准备 计划 时间、地点、人、工作量、车、钱 沟通 领导、甲方、相关人员、司机 资料 电子地图（纸质地图）、规划方案（建设原则、建设思路、布点图）、通信录当地基本情况（话务、覆盖、城市规划） 工具 包、勘察夹、勘察表、勘察纸、四色笔、
相机、手提电脑、指北针、测距仪、GPS望远镜、皮尺、卷尺…… 测试软件、测试设备、车载电源？ 2）选址 了解环境 明确周围基站位置 核实规划目标 确定目标 基本要求：位置、高度、机房、天面、承重、业主、电、传输；安全性要求：洪涝区、高压电站、加油站、滑坡山体、航空管制 区、易燃易爆区、粉尘区…… 业主要求、市政规划情况； 备选点 记录资料 周围环境：描述、拍照（30/12 ）、建筑物外观（物业用）基本信息：位置（GPS地址）、高度、机房条件、天面条件、承重、业主联系方式、特殊要求填表（选址记录表） 3）选址后工作 当天 整理选址数据：照片、记录表、选址明细表、布点图汇总讨论，确定明天选址目标 回单位前 向甲方汇报选址情况
卫星移动通信系统 设计方案 指导老师：刘祖军 小组成员： 01114016 屈晓芳 01114024 郝静 01114025 刘小彤 01114027 赵琨 01114040 李琦
一、卫星通信的起源和发展 1945年，英国科幻大师 Arthur. C. Clarke 在英国《无线电世界》杂志第10期上发表了一篇具有历史意义的无线通信科学设想论文，题为《地球外的中继》，这篇论文详细地论证了卫星通信的可行性。按照他的这一设想，研究人员开始利用人造地球卫星实现通信的探索。1957年，前苏联发射了一颗名为Sputnik Ⅰ的小型卫星，这标志着卫星通信的开始。 近几年来，卫星移动通信系统的研制和开发取得了很大的进展。美、加、日和欧洲国家都已或计划建立卫星移动通信系统。卫星移动通信系统可以构成陆、海、空的立体化移动通信网，沟通国际上乃至全球范围的世界漫游系统。卫星移动通信系统充分展现了卫星通信的优势和特点，它不仅可以向人口密集的城市和交通沿线，也能向人口稀少的地区提供移动通信服务，尤其是对正在运动中的汽车、火车、轮船、飞机、个人提供通信服务更具有特殊的意义。 二、卫星移动通信系统的组成 卫星移动通信以VSAT和地面蜂窝移动通信为基础，结合空间卫星多波束技术、星载处理技术、计算机和微电子技术的综合运用，是更高级的智能化新型通信网，能将通信终端延伸到世界的每个角落，实现世界漫游，从而使电信网发生质的变化。 按卫星运行轨道来分，卫星移动通信系统基本上可以分为同步轨
道（GEO）、中轨道（MEO）和低轨道（LEO）系统。GEO系统技术成熟，成本低。对于GEO轨道，利用三颗卫星可构成覆盖除地球南、北极区的卫星移动通信系统。 本文中所设计的卫星移动通信系统主要覆盖东南亚地区，地面终端为手持机，为GEO 同步轨道卫星，卫星天线有140个点波束，EIRP：73dBW，G/T：15.3dB/K，支持数据速率9.6kbps, 至少能提供10,000路双向信道，频段为L波段，上行1626－1660MHz，下行1525－1559MHz。 该系统设计思路为：用户终端→信息编码→调制器→上变频器→功率放大器→卫星接收、下变频→解调、路由→上变频、发射→接收机与解调器→用户终端。 图1.系统组成图
浅谈卫星通信地球站的维护管理经验 【摘要】本文从卫星通信地球站各设备在安装调试、使用维护过程中应注意的事项及卫星通信地球站的几点维护管理经验等方面，全面阐述了在卫星通信地球站维护管理过程中应注意把握的环节，总结了在维护管理过程中几点体会，对卫星通信地球站系统的维护管理具有很好的参考价值。 【关键词】卫星通信地球站;操作维护;频谱;稳定性 1.引言 卫星通信作为一体化联合作战的主要通信手段，可确保在任何情况下，甚至在地面网络无法覆盖或遭到破坏的情况下，及时、快速、可靠、稳定地提供宽带多媒体通信服务，真正做到广域无缝隙覆盖。在汶川地震、日本海啸等重大灾害中，卫星通信以其独特的优势发挥了无可替代的作用。而卫星通信地球站设备运行的稳定与否，直接关系到卫星通信业务的可靠性，所以我们应重视对卫星通信地球站的操作维护工作，更好地保障卫星通信地球站各设备的稳定运行。 2.地球站系统组成 卫星地球站是卫星通信系统中的关键组成部分，随着通信技术的发展，卫星通信设备种类越来越多、复杂程度越来越高、地球站系统规模不断扩大、业务任务多样化趋势明显。在这种条件下，大型卫星地球站面临的主要问题是：天线、射频、变频设备、解调设备、终端设备等公共资源以及多样化的终端设备等资源复杂程度高，数量大，难以有效调度;支持的众多的任务如临时视频传输、应急通信保障、业务变更调整等，人工协调困难;系统配置变化应对不及时;多种应急任务对人员技术水平要求高;资源缺乏统一的调度管理，人工协调调度效率低下，无法充分发挥设备、资源的效益。 卫星地球站的组成：天线及伺服子系统，射频收发子系统，调制解调子系统，基带子系统，监控子系统，（接口子系统），电源子系统等。 天线及跟踪伺服子系统：卫星信号的收发，及天线驱动（自动、电动、手动/跟踪）。 上行：将HPA输出的射频信号通过天线放大并向卫星发射。 下行：接收来自卫星的射频信号。 跟踪伺服：控制天线对准卫星。 射频收发子系统：完成信号的变频、放大。
卫星移动通信系统设计一、主要技术指标 1）主要覆盖东南亚地区（92°E~140°E ,10°S~23°26’N），地面终端为手持机。 2）地球同步轨道，卫星轨道的高度为36000km。 3）波束：卫星天线有140 个点波束，EIRP：73dBW，G/T： 15.3dB/K。 4）支持数据速率9.6kbps, 至少能提供10,000路双向信道。 5）频段：L波段，上行1626－1660MHz，下行1525－1559MHz。 二、总体技术方案 1.系统组成 卫星通信系统主要由卫星星载转发器、地球站接收和发送设备组成。系统组成如图（1）所示，从图中可以看出这些设备是如何构成系统，以提供端到端的链路的（用户终端→信息编码→调制器→上变频器→功率放大器→卫星接收、下变频→解调、路由→上变频、发射→接收机与解调器→用户终端）。 发送端输入的信息经过处理和编码后，进入调制器对载波进行调制；已调的中频信号经上变频器将频率搬移到所需的上行射频频率，最后经过高功率放大器放大后，馈送到发送天线发往卫星。卫星转发器除了对所接收的上行信号提供足够的增益外，还进行必要的处理（频率变换、译码、编码等）。卫星发射天线将信号经下行链路送至接收地球站。地球站首先将接收的微弱信号送人低噪声放大模块和下
变频器。低噪声放大模块的前端是具有低噪声温度的放大器，以保证接收信号的质量。下变频器、解调和解码与发送端的编码、调制和上变频对应。 图（1）星载和地球站设备 2.系统的传输技术体制 （1）信号调制方式（2-PSK ） 二相相移键控(BPSK)是相移键控中最简单的一种形式，相移大小为 180°，又可称为2-PSK 。简单来说，就是二进制信号的0和1，分别用载波相位0和π或π/2和?π/2 来表示。表达式为 S BPSK t =[ a k g t ?kT b k ]cos ?(ω0t) 式中a k 为二进制数字，a k 为+1的概率为P ，a k 为-1的概率为（1-P ） 采用BPSK 调制方式时，发送端以某个相位作为基准，因而在接
卫星通信系统设计 一、设计要求 1.覆盖东南亚地区（地面终端为手持机）； 2.波束：卫星天线有140个点波束，EIRP：73dbw, G/T :15.3db/k； 3.支持数据速率9.6kbps，至少提供10000路双向信道； 4.频段：L波段，上行1626--1660MHZ; 下行1525--1559MHZ。 二、总体设计方案 1.系统组成 卫星通信系统由卫星星载转发器、地球站接收、地球站发送设备组成。本设计系统卫星定位与赤道上空123oE，加里曼丹（即婆罗洲）上空。距地面3.6KM，属地球同步卫星。 系统组成如图1所示 发送端输入的信息经过处理和编码后，进入调制器对载波（中频）进行调制；以调的中频信号经过上变频器将频率搬移至所需求的上行射频频率，最后经过高功率放大器放大后，馈送到发送天线发往卫星。卫星转发器对所接受的上行信号提供足够的增益，还将上行频率变换为下行频率，之后卫星发射天线将信号经下行链路送至接受地球站。地球站将接受的微弱信号送入低噪声模块和下变频器。低噪声模块前端是具有低噪声温度的放大器，保证接收信号的质量。下变频、解调器和解码与发送端的编码、调制和上变频相对应。
2.系统传输技术体制 ○1，调制方式 本系统采用π／4-QPSK调制机制 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)正交相移键控，是一种数字调制方式。在数字信号的调制方式中QPSK四相移键控是目前最常用的一种卫星数字信号调制方式,它具有较高的频谱利用率、较强的抗干扰性、在电路上实现也较为简单。但是，当QPSK进行脉冲成形（信号发送前的滤波，减小信号间干扰，将信号通过设定滤波器实现）时，将会失去恒包络性质，偶尔发生的弧度为π的相移（当码组0011或0110时，产生180°的载波相位跳变），会导致信号的包络在瞬时通过零点。任何一种在过零点的硬限幅或非线性放大，都将由于信号在低电压时的失真而在传输过程中带来已被滤除的旁瓣。为了防止旁瓣再
大学毕业设计论文 题目船载卫星通信地球站监控系统分析及软件设 计 专业通信工程 学生姓名XXX 班级学号XXXXX 指导教师XXX 指导单位XXXXXXXX
摘要 在突发灾难情况下，现有的地面通信网络，往往很容易遭到破坏，且难以快速恢复，此时建立先进的应急通信系统显得格外重要。快速反应，应急开通，是抢险救灾服务中争取时间、减少损失的关键，它甚至关系到救援行动的成败。然而目前的“动中通”虽然已经应用于应急通信，但是仍然有不尽如人意的地方，未来的“动中通”应具有良好的人机界面和高度的可靠性，以嵌入式处理芯片和嵌入式实时操作系统为标志。 本课题研究是的船载卫星站监控器，它是控制物体在运动状态下能够实现实时通信、精确定位的功能。与此同时会涉及到动载体卫星通信的工作原理的理解。所谓动载体卫星通信，其工作原理是：载体在移动过程中，由于其姿态和地理位置发生的变化，会引起原对准卫星天线偏离卫星，使通信中断，因此必须对载体的这些变化进行隔离，使得天线不受影响并始终对准卫星。这就是天线稳定系统要解决的主要问题，也是移动载体进行不间断卫星通信的前提。 对于本次课题研究的主要任务是实现船载卫星站系统的监控功能，并且利用KEIL集成开发平台软件辅助实现天线监控系统的各部分功能，包括电子罗盘数据采集和处理程序的编写、监控器面板键盘程序的编写以及监控器液晶显示器显示程序的编写等。 关键词：卫星移动通信,动中通,捷联技术,单脉冲自跟踪
ABSTRACT In case of sudden disasters, the existing terrestrial telecommunication networks are often easily damaged and difficult to be recovered, Seting up an advanced emergency communications system is particularly important at this time. The rapid response and emergency open is the key to gain time to reduce the loss in the emergency rescue. Though some types of "mobile communications services" have been used in emergency communications, there are some failures in these systems, such as higher costs, poor human-computer interface. The new type of "mobile communications"system should solve those problems and enhance the reliability, the embedded chips and embedded real-time operating system will be wildly applied. The vehicle "mobile communications" reaserched in this issue can be installed in a normal cross-country vehicles and has merit of miniaturization, light-duty, rapid response, high tracking precision which improve the mobility of vehicle, so that it can automatic track satellite and set up satellite communications link qucikly, and satisfy the needs of the emergency communications and control. This research is a satellite station on board to monitor, it is to control the state of an object in motion to achieve real-time communications, precision positioning capabilities. At the same time would involve moving the satellite communications carrier the understanding of the working principle. The so-called dynamic carrier satellite communications, and its working principle is: the process in the mobile carrier, because of their attitude and location changes, will cause deviation from the original aligned satellite satellite antenna, so that communication interruption, it is necessary to isolate these changes in carrier so that the satellite antenna is not affected and always aligned. This is the antenna stabilization system to solve the main problem is uninterrupted mobile satellite communications carrier the premise. For this research the main task is to achieve satellite station ship monitoring systems, and integrated software development platform using KEIL assisted to achieve the various parts of the antenna control system functions, including electronic compass data acquisition and processing procedures for the preparation, monitoring panel keyboard and monitor procedures for the preparation of procedures for the preparation of liquid crystal display and so on. Key word: Satellite Mobile Communication, mobile communication, Strap-down technology，monopulse tracking
卫星通信系统 设计方案 班级：011241 学号：01 姓名：
一、背景及研究目标 1.1卫星通信 卫星通信简单地说就是地球上(包括地面和低层大气中)的无线电通信站间利用卫星作为中继而进行的通信"卫星通信系统由卫星和地球站两部分组成。卫星通信的特点是:通信范围大,只要在卫星发射的电波所覆盖的范围内,从任何两点之间都可进行通信,不易受陆地灾害的影响(可靠性高);只要设置地球站电路即可开通(开通电路迅速),同时可在多处接收,能经济地实现广播!多址通信(多址特点);电路设置非常灵活,可随时分散过于集中的话务量,同一信道可用于不同方向或不同区间(多址联接)。 卫星在空中起中继站的作用,即把地球站发上来的电磁波放大后再反送回另一地球站"地球站则是卫星系统形成的链路"由于静止卫星在赤道上空3.6万千米,它绕地球一周时间恰好与地球自转一周(23小时56分4秒)一致,从地面看上去如同静止不动一样"三颗相距120度的卫星就能覆盖整个赤道圆周"故卫星通信易于实现越洋和洲际通信"。 通信卫星的最大特点就是可以为移动用户之间提供通信服务,具有覆盖区域更广，不受地理障碍约束和用户运动限制等优势,从移动通信卫星的轨道看,目前移动通信卫星的轨道主要有三种: GEO卫星位于地球赤道上空高度为35 786 km的轨道上,其角速度与地球表面旋转的角速度相同,因此相对地面静止,单颗GEO卫星覆盖范围较广约占地球总面积的1/3),最大可覆盖纬度±70°以内的区域[1]。在三种卫星中,GEO卫星距离地球最远,导致其与地面终端之间的通信延时最大,约为250 ms,链路损耗也较大。对于GEO轨道，利用三颗卫星可构成覆盖除地球南、北极区的卫星移动通信系统。 MEO卫星通常位于距离地面高度为10 000 km～20 000 km之间的圆形轨道上,其与地面终端之间的通信延时约为120 ms,链路损耗也相对较小。 LEO星座系统中的LEO卫星通常位于距离地面高度为500 km～2 000 km之间的圆形轨道上,其与地面终端之间的通信延时最短,约为25 ms,链路损耗也最小。 1.2目标 本文中所设计的卫星移动通信系统覆盖目标区域为中国大陆和沿海地区,为便于讨论,将目标区域抽象成圆心在东经105°、北纬30°、地心角为26°的一个圆内,其范围基本包括了中国大陆、领海以及部分周边地区。 通信卫星为GEO 同步轨道卫星，采用QPSK调制方式,上行链路为卫星交换的FDMA 每载波单路信号的FDMA（SDMA-SCPC-FDMA）,下行链路为卫星交换的TDMA每载波单路信号的FDMA（SDMA-FDMA-MCPC-TDMA）。.LTE 随机接入策略为ALOHA协议。信道分配为按需分配（DA）方式。传输协议为IP协议。 该系统设计思路为：用户终端→信息编码→调制器→上变频器→功率放大器→卫星接收、下变频→解调、路由→上变频、发射→接收机与解调器→用户终端。