卫星通信
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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:指利用人造地球卫星作为中继站转发无线电波,在两个或者多个地球站之间进行的通信。
卫星通信特点: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)通信链路稳定可靠,传输质量高。
卫星通信系统的组成:通信卫星、通信地球站分系统、跟踪遥测及指令分系统,以及监控管理分系统四部分组成。
卫星通信系统的分类:1)按照卫星制式,分为随机、相位和静止3类卫星通信系统;2)按通信覆盖区的范围,分为国际、国内和区域3类卫星通信系统;3)按用户性质,分为公用、专用和军用3类卫星通信系统;4)按业务分为固定业务、移动业务、广播业务、科学实验及其它业务卫星通信系统;5)按多址方式,分为频分多址、时分多址、码分多址、空分多址和混合多址5类卫星通信系统;6)按基带信号体制,分为数字式和模拟式两类卫星通行系统;7)按所用频段,分为特高频、超高频、极高频和激光4类卫星通信系统。
地球站的分类:(1)按安装方法及设备规模,地球站可分为固定站、移动站(船载站、车载站、机载站等)和可搬动站(在短时间内可拆卸转移)。
(2)按天线反射面口径大小,地球站可分为20m、15m、10m、7m、5m、3m和1m等类型。
(3)按传输信号的特征,地球站可分为模拟站和数字站。
(4)按用途,地球站可分为民用、军用、广播、航空、航海、气象以及实验等地球站。
(5)按业务性质,地球站可分为遥控、遥测跟踪站,通信参数测量站和通信业务站。
地球站的组成:一般包括天馈设备、发射机、接收机、信道终端设备、天线跟踪设备以及电源设备。
天馈设备的主要作用是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。
发射机主要由上变频器和功率放大器组成,其主要作用是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。
对于上变频器这一频率变换设备,主要有一次变频和二次变频两种方式。
卫星通信的基本概念和分类一、卫星通信的定义卫星通信是指利用人造卫星作为中继站来转发无线电波,在两个或多个地面站之间所进行的通信。
卫星通信系统由卫星转发器和地球站组成,其中卫星转发器负责接收来自地球站的信号,并将其放大、变频后再转发回地球站,从而实现远距离通信。
二、卫星通信的分类1.按卫星轨道位置:可分为静止卫星通信和中低轨道卫星通信。
静止卫星通信利用位于地球赤道上空的卫星,实现全球覆盖和通信。
中低轨道卫星通信则利用位于地球中低轨道的卫星,实现区域覆盖和通信。
2.按通信频段:可分为L频段(1-2GHz)、S频段(2-4GHz)、C频段(4-8GHz)、Ku频段(10-15GHz)和Ka频段(20-30GHz)等。
不同频段的无线电波具有不同的传播特性和抗干扰能力。
3.按卫星通信系统的结构:可分为单星型、双星型和多星型。
单星型系统只有一个卫星转发器,实现简单的点对点通信。
双星型系统有两个卫星转发器,可实现具有一定覆盖范围的区域通信。
多星型系统则由多个卫星转发器组成,可实现全球覆盖和通信。
三、卫星通信的优点1.覆盖范围广:卫星通信不受地理条件的限制,可实现全球覆盖和通信。
2.通信容量大:卫星通信系统可以利用多个频段和多颗卫星,实现高速数据传输和大容量通信。
3.可靠性高:卫星通信系统具有较高的可靠性和稳定性,适用于各种重要场合和应急通信。
4.灵活性好:卫星通信系统具有较好的灵活性和适应性,可根据不同需求进行定制和优化。
四、卫星通信的应用案例1.含例1:国际卫星通信。
国际卫星通信是利用卫星转发器实现跨国或跨洲的语音、数据和视频传输。
例如,通过国际卫星电话进行远程医疗、灾害救援等紧急通信。
2.含例2:区域卫星通信。
区域卫星通信是利用中低轨道卫星实现一定区域内的通信和信息传输。
例如,通过移动卫星车或便携式卫星电话为野外作业提供实时通信支持。
3.含例3:国内卫星通信。
国内卫星通信是利用静止卫星或中低轨道卫星实现国内范围内的通信和信息传输。
卫星通信工作原理卫星通信是一种通过卫星进行的远距离通信方式,它靠卫星接收、转发和发送信号,实现人们之间的信息传递。
卫星通信的工作原理涉及到多个重要组成部分和环节。
一、卫星通信的组成部分卫星通信系统主要由地面站、卫星和用户终端组成。
地面站是卫星通信系统的核心,它负责与卫星进行通信连接。
地面站包括信号发射与接收设备、天线、控制系统和辅助设施等。
卫星是卫星通信系统中最重要的部分,它作为信号的中转站,接收地面站发来的信号并将信号转发给目标地区。
卫星上设置有发射与接收天线、射频设备以及指令控制系统等。
用户终端是卫星通信系统的使用者,它是信号的起点或终点。
用户终端可以是个人移动终端、企业通信设备等。
二、卫星通信的工作原理卫星通信系统的工作原理可以简单分为三个环节:上行链路、卫星传输和下行链路。
1. 上行链路上行链路指的是地面站向卫星发送信号的过程。
地面站将要传输的信号经过调制、放大等处理,通过地球站的天线发射到卫星上。
2. 卫星传输卫星传输是指卫星接收地面站发来的信号,并在卫星上进行相关处理和转发。
卫星上的天线接收到信号后,经过放大、频率转换等处理后再从天线发射出去。
卫星会根据接收到的信号的频率、码率等信息进行解调和分组处理,然后将信号转发到目标地区的下行链路。
3. 下行链路下行链路是指卫星将信号从卫星发射到用户终端的过程。
卫星接收到信号后,经过放大、频率转换等处理后再从天线发射出去,用户终端的天线接收到信号后进行解调、解码等处理,最终将信息传达给用户。
三、卫星通信的优势和应用领域卫星通信具有广域覆盖、无地理限制、抗干扰能力强等优势,因此在很多领域得到广泛应用。
1. 电视广播卫星通信可通过传输电视信号实现广播电视。
卫星通信的广域覆盖使得电视信号可以在全球范围内传播,而且信号质量稳定,不受地理限制,具有高质量的音视频传输能力。
2. 远程通信卫星通信可以实现远程通信,不受地理条件限制,可以在不同的国家和地区之间进行实时的语音、视频通话。
什么是卫星通信卫星通信是指利用人造卫星作为中继器来传输通信信号的一种无线通信技术。
它通过将信号发送到地球上的卫星,再由卫星转发到目标接收站,实现远距离的通信。
卫星通信在现代社会中发挥着重要的作用,广泛应用于电视广播、电话通信、互联网接入等领域。
卫星通信系统主要由三个组成部分构成:卫星、地面站和用户终端。
卫星是核心部分,它通过携带发射器和接收器来接收地面站发送的信号,并将信号转发到目标地区。
地面站负责与卫星进行通信,它包括发射器和接收器,用于发送和接收信号。
用户终端是最终的通信终端,可以是个人使用的手机、电视接收器等设备。
卫星通信系统的工作原理是基于无线电波的传输。
地面站通过指向特定的卫星,并发送信号到卫星上。
卫星接收到信号后,通过转发器将信号重新发送到目标地区的地面站。
地面站再将信号传输到用户终端,实现通信。
卫星通信系统具有许多优点。
首先,它可以实现全球范围内的通信覆盖,无论目标地区有多远,只要有卫星覆盖,就可以进行通信。
其次,卫星通信具有高带宽的特点,可以传输大量的数据,适用于高速的数据传输需求,如互联网接入、视频流媒体等。
此外,卫星通信还具有抗干扰能力强、抗灾害能力强等优势。
然而,卫星通信也存在一些限制和挑战。
首先,卫星通信的延迟较高,因为信号需要经过卫星的中转,再传输到目标地区。
这对实时性要求较高的应用,如在线游戏、实时视频通话等可能造成一定的影响。
其次,卫星通信设备的成本较高,包括卫星的制造和发射成本,以及地面站和用户终端的设备成本。
这限制了卫星通信的普及和应用范围。
总的来说,卫星通信是一项重要的无线通信技术,可以实现全球范围内的通信覆盖,并且具有高带宽、抗干扰能力强等优势。
随着技术的不断发展,卫星通信将在更多领域得到应用,并为人们的生活带来更多便利。
卫星通讯的原理
卫星通信是利用人造卫星作为中继器,实现地面之间或地面与空中之间的通信的技术。
其原理主要包括以下几个方面:
1. 发射与接收:卫星通信系统包括地面与卫星之间的发射和接收站。
地面发射站将要传送的信息转换成微波信号,并发送到卫星上。
卫星接收到信号后再将其转发到地面接收站。
2. 卫星中继:卫星作为中继器扮演着起到信号传输的角色。
它接收到来自地面的信号后,经过内部处理和增强后再将信号发射出去,从而实现地球上不同位置的通信。
3.频率分配:在卫星通信中,频率分配是非常关键的。
由于频
谱资源有限,不同用户的通信需要使用不同的频段,以避免干扰。
因此,对于卫星通信系统,需要合理规划和分配频率资源,确保各用户之间的通信顺利进行。
4. 轨道选择:卫星通信系统可以采用不同的轨道形式,包括低轨道、中轨道和地球同步轨道。
不同的轨道形式有不同的覆盖范围和传输时延,因此在系统设计时需要根据实际需求来选择合适的轨道。
5. 接收与解调:地面接收站收到卫星传输过来的信号后,需要经过解调和解码等处理步骤,将信号还原成原始的信息。
这一过程可能涉及到信噪比改善、信号解调等一系列技术,以确保信息传输的准确性和可靠性。
综上所述,卫星通信通过利用卫星作为信号中转站,实现地球不同位置之间的通信。
在具体实现过程中,需要考虑信号发射与接收、卫星中继、频率分配、轨道选择以及接收与解调等多个因素。
这些原理和技术的应用使得卫星通信成为了现代通信领域中不可或缺的一部分。