第1章卫星通信系统概述
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名词解释:1 卫星通信:是指利用人造地球卫星作为中继站转发无线电波,在两个或多个地球站之间进行的通信。
2 宇宙通信:以宇宙飞行体或通信转发体为对象的无线电通信称为宇宙通信。
3 摄动:对静止卫星来说,由于地球结构的不均匀和太阳,月亮的引力的影响等,将使卫星轨道参数随时变化,不断偏离出开卜勒法则确定的理想轨道,产生一定的漂移这种现象称为摄动.填空:1 宇宙通信包括三种形式:(1)(地球站)与(宇宙站)之间的通信,(2)(宇宙站)与(宇宙站)之间的通信,(3)通过宇宙站的(转发或反射)进行地球站之间的通信。
2 卫星通信系统通常由(通信卫星),(地球站)(跟踪遥测及指令系统)和(监控管理系统)等四大部分组成。
3 通信卫星主要由(天线分系统),(通信分系统),(遥测指令系统),(控制分系统)和(电源分系统)等五部分组成。
简答:1卫星通信与其它通信手段相比,具有哪些明显的特点?答:(1)通信距离远,且费用与通信距离无关;(2)覆盖面积大,可进行多址通信;(3)通信频带宽,传输容量大;(4)机动灵活;(5)通信线路稳定可靠,传输质量高。
2 简述卫星通信的基本工作原理。
答:首先,经市内通信线路送来的电话信号,在一个地球站的终端设备内进行多路复用,成为多路电话的基带信号,在调制器中对中频载波进行调制,然后经上变频器变换为微波频率f1的射频信号,再经功率放大器、双工器和天线发向卫星。
这一信号经过大气层和宇宙空间,信号强度将受到很大的衰减,并引入一定的噪声,最后到达卫星。
在卫星转发器中,首先将微波频率f1的上行信号经低噪声接收机进行放大,并变换为微波频率较低的下行频率f2的信号,再经功率放大,由天线发向收端地球站。
由卫星转发器发向地球站的载波频率f2的信号,同样要经过大气层和宇宙空间,也要受到很大的衰减,最后到达收端地球站。
由于卫星发射功率较小,天线增益较低,所以收端地球站必须用增益很高的天线和噪声非常低的接收机才能进行正常接收。
第一章卫星通信概述知识点1.卫星通信的概念?卫星通信是指利用人造地球卫星作为中继站转发无线电波,在两个或多个地球站之间进行的通信。
Eg:有卫星参与的通信就是卫星通信(错)(!卫星通信最终要实现地球站之间的通信)2 .卫星通信上下行链路概念?以及上下行链路使用频率的表示方式?上行链路:从地球站发射信号到通信卫星所经过的通信路径下行链路:通信卫星将信号转发到其他(另一)地球站的通信路径表示方式:6Ghz(上行频率)/4Ghz(下行频率)3 .静止轨道卫星的概念?,高度?,微波传播的时延(单程和双程)?静止轨道卫星:相对于地球表面上的任一点,卫星的位置保持固定不变高度:距地面高度为35860公里微波传输时延(传输时延较大):单程0.27s,双程0.54s4 .日凌中断和日蚀中断产生的原因、时间以及应对的策略?日凌中断日蚀中断产生原因卫星、太阳和地球站接收天线在一条直线上,太阳噪声进入接收天线,造成通信中断卫星运行到地球的阴影面,太阳能电池板无法充电,而星载蓄电池只能维持卫星自转,不能支持转发器工作产生时间每年春分前和秋分前后的6天左右,每年两次,每次约3~6天每年春分前秋分前23天开始,于春分前秋分后23天结束,每次持续时间约10分钟,完全日蚀最长持续72分钟应对策略“避让”、“换星”大容量蓄电池5.为什么地球同步卫星在高纬度地区通信效果不如低纬度地区?PPT高纬度地区地面地形(复杂);地球表面杂波;两极地区接收天线仰角太小(需要极地轨道卫星辅助)6.地球站的总体框图?及其各部分的作用?地球站总体框图:书p8图1-6(/PPT)各部分作用:(1)天馈设备——将发射机送来的射频信号经天线向卫星方向辐射,同时它又接收卫星转发的信号送往接收机(2)发射机——将已调制的中频信号,经上变频器变换为射频信号,并放大到一定的电平,经馈线送至天线向卫星发射(3)接收机——从噪声中接收来自卫星的有用信号,经下变频器变换为中频信号,送至解调器(4)信道终端设备:将用户终端送来的信息加以处理,成为基带信号,对中频进行调制,同时对接收的中频已调信号进行解调以及进行与发端相反的处理,输出基带信号送往用户终端(5)天线跟踪设备:校正地球站天线的方位和仰角,以便使天线对准卫星(6)电源设备:供应站内全部设备所需的电能7.衡量地球站发射性能的指标?衡量地球站的接收性能的指标?总体性能指标:工作频段;天线口径;等效全向辐射功率;——发射性能接收品质因数;——接收性能偏轴辐射功率密度的限制。
第1章卫星电视广播系统概述本章重点1 卫星电视广播的基本规定2 卫星电视广播系统的组成本章内容1.1 卫星电视广播的发展概况1.2 卫星电视广播的基本规定1.3 卫星电视广播系统的组成1.1 卫星电视广播的发展概况一、无线通信特点及采用卫星通信的原因1、无线电波的传播方式:地波、天波、直射波2、高频电波特性:主要以直线的方式传播,其传播距离受到地球表面曲率的限制和高山大川的阻隔。
3、解决地面电视广播覆盖问题的主要办法:1)通过架高发射和接收天线,2)设立为数众多的电视差转站,3)建立微波中继传输网络等。
4、存在问题:所有这些手段,都存在数量庞大、经济代价高、信号传输分配环节多、图象质量下降等问题。
5、利用卫星解决上述问题的原理:高空中继站二、卫星通信的概念1、卫星的种类及其特点:低轨道卫星、同步卫星通信卫星、广播卫星1)人造卫星的实现原理:由普通物理知:要使卫星处在轨道上运行,必须卫星绕地球作圆周运动产生的离心力等于地球对卫星的万有引力:式中,m为卫星的质量,v为卫星运动的线速度, r为地球轨道半径,g为重力加速度,h为卫星与地球表面(赤道)的距离。
2)同步卫星的要求:卫星绕地球运转的周期等于地球自转的周期T,即由此可得同步卫星与地球赤道的距离为:将T=23小时56分4秒=86164秒,r=6378公里,g=9.8米/秒2 代入上式可计算得:h=35786公里。
3)同步轨道参数:位于地球上空距赤道约35786公里处,与赤道平面相交的一条圆形轨道。
三、我国卫星广播的发展与现状:1、第一颗人造地球卫星:1970年成功发射了第一颗人造地球卫星2、加入通信卫星组织:1976年参加了国际通信卫星组织,3、进行了电视传输试验:并于七十年代和八十年代初,利用德、法联合研制的“交响乐”等卫星进行了电视传输试验,取得了大量试验数据。
4、第一颗试验通信卫星:1984年4月,我国发射了第一颗试验通信卫星,实现了对新疆、西藏、内蒙等边远地区传送中央电视台的电视节目。