卫星通信系统传输体制

卫星通信，就是利用通信卫星作为中继站来转发无线电波，实现两个或多个地球站之间的通信。

卫星通信是现代通信技术与航天技术相结合并由计算机实现其控制的先进通信方式卫星通信具有覆盖面积（区域）大,通信传输距离远，通信频带宽、容量大，通信线路稳定、质量好，建设成网快、机动灵活，可以广播方式工作、便于实现多址联接，通信成本与通信距离无关等诸多优点。

通信卫星是指接收和转发中继信号，用来作为通信中介的人造地球卫星。

按通信方式来分则可分为有源和无源两种。

由于无源通信卫星只是反射电波，需要大功率的发射机，大尺寸的接收天线和高灵敏的放大接收设备，对发送和接收设备的技术要求较高，费用昂贵，因而难以实用；有源通信卫星则在卫星上装备了电源和接收、放大、发送设备，使地面接收设备简化，易于实现。

目前运行的均为有源卫星。

通信卫星多采用低轨、大椭圆或地球同步轨道。

目前，通信卫星绝大部分采用地球同步轨道，在地球赤道上空约36000km外围绕地球的圆形轨道运行，绕地球转一圈的时间是24小时，刚好与地球自转同步，这样相对于地球上的某一区域就像是静止不动的一样，又叫同步卫星，也叫静止卫星，其运行轨道叫同步或静止轨道。

我们常常提到的VSAT卫星和我国相继发射的几颗通信卫星都属于同步轨道卫星。

近年来为大多数读者耳熟能详的几个全球移动卫星通信系统，国际移动通信卫星（ICO）、铱(Iridium)和全球星(Globalstar)系统都属于中轨道（MEO，5000km～15000km）、低轨道（LEO，500km～1500km）卫星通信系统。

通信卫星按工作区域可分为国际通信卫星、国内通信卫星和区域通信卫星。

按应用领域则又可分为广播电视卫星、跟踪卫星、数据中继转发卫星、国防通信卫星、航空卫星、航海卫星、战术通信卫星、舰队通信卫星和军用数据转发卫星。

频率的划分:作为无线电通信的一种，频率的划分非常重要。

卫星通信工作频段的选择和划分，直接影响卫星通信系统的通信容量、质量、可靠性、设备复杂程度和成本，也影响到与其它通信系统的协调。

卫星通信卫星通信：是指利用人造地球卫星作为终极辗转发或发射无线电信号，在两个或多个地球站之间进行的通信。

（特点：它覆盖面积大、不受地理条件的限制、通信频带宽、容量大、机动灵活，因而在国际和国内通信领域中，成为不可缺少的通信手段）卫星通信系统：由空间分系统、通信地球站、跟踪遥测及指令分系统、监控管理分系统四大功能部分组成。

（①跟踪遥测及指令系统对卫星进行跟踪测量控制其准确进入静止轨道上的指定位置，并对在轨卫星的轨道位置及姿态进行监视和校正。

②监控管理分系统对在轨卫星的通信性能及参数进行业务开通前的监测和业务开通后的例行监测和控制，以便保证通信卫星的正常运行和工作。

③空间分系统指通信卫星）卫星转发器：装在卫星上的收、发系统称为转发器，作用是接受由各地面站发来的信号，经变换频率和放大后，再发给各收端站。

它主要是由天线、接收设备、发射设备和双工器组成。

（主要的功能收到地面发来的信号（上行信号）后，进行低噪声发大，然后混频，混频后的信号再进行功率放大，然后发射回地面（下行信号）。

上行信号和下行信号的频率是不同的，这是为了避免在卫星天线中产生同频率信号干扰）卫星通信频率选择中考虑的损耗(电波传播的特点)工作频段的选择主要考虑电离层的反射、吸收；对流层的吸收、散射损耗等因数与频率的关系。

常用波段：L波段（1.6/1.5GHz）C波段（6.0/4.0GHz ）Ku波段（14.0/12.0GHz 14.0/11.0GHz）Ka波段30/20GHz）一般工作频率选择在1-10GHz，最理想为4-6GHz。

考虑的传播损耗：1.自由空间的传播损耗。

2.大气损耗（对流层的影响和电离层的影响）3.移动卫星通信电波的衰落现象（多径传播和多径衰落）4.多普勒频移（由于通信双方相对位置在移动时，由多普勒效应引起的附加频移）同步卫星：如果卫星的轨道是圆形且在赤道轨道上，卫星离地面约35860km时，其飞行的方向与地球自转的方向相同，则从地面上任何一点看去，卫星都是相对静止的，这种对地静止的同步卫星简称为静止卫星。

MF—TDMA卫星通信系统技术体制分析摘要本文主要是探讨分析MF-TDMA卫星通信系统技术体制，该体制具有灵活的组网方式，并且能够接入综合业务，使大小终端同时联网进行工作。

在设计各个需求时具有较大的灵活性。

该技术体制已经广泛应用在国内外卫星领域，并且已经成为近年来研究和探讨的热点话题。

在分析该项技术体制时介绍了几种安全机制以及抗衰落技术，这样能够满足特殊应用的各项需求。

关键词MF-TDMA卫星通信系统技术；多波束；分多址MF-TDMA主要是结合时分和频分的二维多址方式，能够借助于跳变和频率进行接收和发送，具备虚电路技术和变速率技术，能够通过大小终端对业务站型和种类进行较为灵活的组网。

1 透明转发MF-TDMA体制透明转发主要分别为多波束间和单波束间。

在进行多波束透明转发时需要卫星上设置交链转发频段。

1.1 单波束内透明转发单波束内透明转发比较简便，主要是由主站和一般业务组成，主站主要负责对参考信号进行发送，其作为全网各站的时间基准，一般业务主要是将信号基准站在向本站进行分配时，在时间间隔阶段对突发数据进行发送。

单波束透明转发主要是借助地面终端进行，所以，其帧结构，捕获，参数和同步都能够按照实际应用情况进行设计，具有较大的灵活性，在设计跳载波时也能够按照实际需求将其设计为发不跳收跳或者发跳收不跳等方式[1]。

1.2 星上微波交换矩阵多波束体制在微波矩阵交换条件之下，针对其他波束内地球站的通信方式来说，需要将上行链路发射时间控制在特定时隙内，这样有利于转发器按照时隙位置选择相应的下行链路。

在MF-TDMA卫星通信系统技术体制之下，上行链路地球站的发展需要在特定时隙内完成，不能向常规的TDMA技术那样在数据时隙内进行发射。

该体制的突出问题在于借助于星上进行交换，处于某个波束内部的上行链路能够按照地球站的信号选择到其他波束当中。

2 MF-TDMA卫星通信系统技术安全机制2.1 抗截获增强技术有相关学者研究了抗截获增强方案，并且全面对该方案的重要技术进行了仿真分析，该方案主要是应用信息重叠传输机制，采用隐藏性传输方式将突发当中的信息进行传输。

1.【卫星通信系统概念】卫星通信是地球上多个地球站（包括陆地、水面和大气层）利用空中人造通信卫星作为中继站而进行的无线电通信。

卫星通信系统是由通信卫星、地球站和跟踪遥测及指令分系统和监控管理分系统。

通信卫星由若干个转发器、数副天线与位置和姿态控制、遥测和指令、电源分系统组成，其主要作用是转发各地球站信号。

地球站由天线、发射、接受、终端分系统及电源、监控和地面设备组成，主要作用是发射和接受用户信号。

跟踪遥测指令站是用来接收卫星发来的信标和各种数据，然后经过分析处理，再向卫星发出指令去控制卫星的位置、姿态及各部分工作状态。

监控管理分系统对在轨卫星的通信性能及参数进行业务开道前的监测和业务开通后的例行监测与控制，以便保证通信卫星的正常运行和工作2.卫星通信体制所谓通信体制，是指通信系统采用的信号传输方式和信号交换方式。

卫星通信系统的体制主要包括基带信号的类型及复用方式、中频(或射频)信号的调制方式、多址联接方式、信道分配方式等四个方面的内容。

其中复用方式和调制方式是无线通信中都要涉及到的，而多址联接和多址分配是卫星通信所特有的.3. 卫星通信地球站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。

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。

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。

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()地球站，具有广阔的应用前景。

4.卫星通信的线路 (sorry 设计与测试未找到资料)在一个卫星通信系统中，各地球站经过通信卫星转发器可以组成多条单跳单工或双跳单工卫星通信线路。

卫星信号原理卫星信号是指通过人造卫星传输的各种信息信号，包括电视信号、电话信号、互联网数据等。

卫星信号的传输原理是基于卫星在地球轨道上的运行和地面接收设备的工作原理。

了解卫星信号的传输原理对于我们使用卫星通信和卫星导航系统具有重要意义。

首先，我们来了解一下卫星信号的发射原理。

卫星上携带着各种接收和发射设备，接收来自地面的信号并将其转发到地面，同时也能够发射信号到地面。

卫星上的发射设备会将要传输的信息转换成无线电波，然后通过天线向地面发射。

这些无线电波会以电磁波的形式传播，经过大气层的影响后到达地面接收设备。

其次，我们需要了解卫星信号的传播原理。

一旦卫星发射了信号，这些信号就会在太空中传播。

由于太空中没有空气或其他物质来阻碍信号的传播，所以卫星信号可以传播的非常远。

一旦信号到达地球大气层，它就会受到大气层的影响，例如折射、反射等。

这些影响会使信号的传播路径产生一定的变化，需要接收设备进行相应的调整来接收到清晰的信号。

最后，我们来讨论卫星信号的接收原理。

地面上的接收设备通常包括天线和接收器。

天线用来接收从卫星发射过来的信号，然后将信号传输到接收器中进行处理。

接收器会将接收到的信号进行解调和解码，最终转换成人们能够理解的信息，比如电视节目、电话通话等。

在接收信号的过程中，需要考虑到地面的地理位置、大气层的影响以及天线和接收器的性能等因素。

总的来说，卫星信号的传输原理涉及到卫星的发射、信号的传播以及地面接收设备的工作原理。

了解这些原理有助于我们更好地使用卫星通信和卫星导航系统，同时也能够帮助我们更好地理解现代通信技术的发展和应用。

希望通过本文的介绍，读者能够对卫星信号的传输原理有一个清晰的认识。

MF-TDMA多频时分多址接入(MF-TDMA)是将FDMA和TDMA体制相结合的一种混合多址接入方式。

作为目前宽带多媒体卫星通信系统所采用的主流体制，MF-TDMA允许众多用户终端共享一系列不同速率的载波，每个载波进行时隙划分，通过综合调度时频二维资源，达到资源的灵活分配。

在MF-TDMA系统中，每个载波是时分使用的，每个载波的TDMA速率可以相同也可以不同，甚至同一载波不同时隙的载波速率也可以不同。

同传统单载波TDMA系统相比，由于载波速率降低，大大降低了用户终端的发送能力要求，通过使用不同速率载波的组合可构成一个能够同时兼容大、小用户终端且具有灵活组网能力的宽带多媒体卫星通信系统。

当MF-TDMA系统的空中速率逐步提高，载波数逐渐变小，当空中速率高到一定程度载波数为1时，对应的就是传统的高速TDMA体制。

当MF-TDMA系统的空中速率逐步降低，载波数逐渐增多，当空中速率低到用户终端的速率时，对应的就是FDMA(SCPC)体制。

根据用户终端的跳频能力，MF-TDMA可分为静态MF-TDMA和动态MF-TDMA两种。

静态MF-TDMA是指一个终端在连续发送信号的过程中，载波的速率、时隙的宽度及突发的配置(调制编码方式等)都保持不变，即静态MF-TDMA不能在不同速率载波上连续跳频，只能在速率相同、频点不同的载波上进行跳频，而且载波时隙的大小、突发的配置也必须是一样的，如果用户终端需要不同速率的载波，则需要网控中心进行配置，终端将通信中断，调整过后继续工作；而动态MF-TDMA在连续发送信号过程中，载波的速率、时隙的宽度、突发的配置都可以实时灵活改变。

即动态MF-TDMA可以在不同速率的载波上连续跳频，动态MF-TDMA的优点是可以更有效的适应多媒体业务的通信需求。

根据用户终端的频率切换速度，MF-TDMA可分为快速跳频(fast hop)和慢速跳频(slow hop)两种，快速跳频是指终端可以在连续的时隙上“跳频”，利用时隙突发中的保护时间进行频率的切换，保护时间通常根据实际情况为几个到十几个符号长度。

1.【卫星通信系统概念】卫星通信是地球上多个地球站（包括陆地、水面和大气层）利用空中人造通信卫星作为中继站而进行的无线电通信。

卫星通信系统是由通信卫星、地球站和跟踪遥测及指令分系统和监控管理分系统。

通信卫星由若干个转发器、数副天线与位置和姿态控制、遥测和指令、电源分系统组成，其主要作用是转发各地球站信号。

地球站由天线、发射、接受、终端分系统及电源、监控和地面设备组成，主要作用是发射和接受用户信号。

跟踪遥测指令站是用来接收卫星发来的信标和各种数据，然后经过分析处理，再向卫星发出指令去控制卫星的位置、姿态及各部分工作状态。

监控管理分系统对在轨卫星的通信性能及参数进行业务开道前的监测和业务开通后的例行监测与控制，以便保证通信卫星的正常运行和工作2.卫星通信体制所谓通信体制，是指通信系统采用的信号传输方式和信号交换方式。

卫星通信系统的体制主要包括基带信号的类型及复用方式、中频(或射频)信号的调制方式、多址联接方式、信道分配方式等四个方面的内容。

其中复用方式和调制方式是无线通信中都要涉及到的，而多址联接和多址分配是卫星通信所特有的.3. 卫星通信地球站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。

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。

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。

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。

4.卫星通信的线路 (sorry 设计与测试未找到资料)在一个卫星通信系统中，各地球站经过通信卫星转发器可以组成多条单跳单工或双跳单工卫星通信线路。