衛(wèi)星通信基礎(chǔ)

衛(wèi)星通信基礎(chǔ)什么是衛(wèi)星通信? >衛(wèi)星通信是以人造通信衛(wèi)星作為中繼的 一種微波通信方式. >促使衛(wèi)星通信起源和發(fā)展的兩種民用應(yīng)用: 1、廣播電視 2、微波中繼 2衛(wèi)星通信基礎(chǔ)通信衛(wèi)星的種類

>按軌道高度分類：低軌道衛(wèi)星，中軌道衛(wèi)星，高軌道衛(wèi)星。

>按軌道傾角分類：赤道軌道衛(wèi)星，極地軌道衛(wèi)星，傾斜軌道衛(wèi)星。

>按運(yùn)轉(zhuǎn)周期分類：同步衛(wèi)星，非同步衛(wèi)星。

>按業(yè)務(wù)方式分類:氣象衛(wèi)星，通信衛(wèi)星，遙感遙測衛(wèi)星，偵查衛(wèi)星等衛(wèi)星通信基礎(chǔ)衛(wèi)星軌道與地球的相對位置

衛(wèi)星通信基礎(chǔ)通信衛(wèi)星使用的頻段

理論上講，可以使用任何頻率，但一般使用的頻段為： >L－波段（1GHz） >S－波段（2.5GHz） >X－波段（8/10GHz）（軍事） >C－波段（4/6GHz）（商用） >Ku-波段（12/14GHz）（商用） >Ka-波段（20/30GHz）（今后商用）衛(wèi)星通信基礎(chǔ)C波段

標(biāo)準(zhǔn)C波段： >上行（地球站發(fā)衛(wèi)星收）：5.925—6.425GHz >下行（衛(wèi)星發(fā)地球站收）：3.7—4.2GHz

擴(kuò)展C波段： >上行（地球站發(fā)衛(wèi)星收）：5.845—6.425GHz >下行（衛(wèi)星發(fā)地球站收）：3.62—4.2GHz衛(wèi)星通信基礎(chǔ)Ku波段

上行頻率： >標(biāo)準(zhǔn)：14.0—14.5GHz >擴(kuò)展：13.75—14.5GHz

下行頻率： >第一區(qū)：10.95—11.7GHz >第二區(qū)：11.7—12.2GHz

>第三區(qū)：12.25—12.75GHz衛(wèi)星通信基礎(chǔ)Ka波段

上行 >計(jì)劃A：28—29.1GHz >計(jì)劃B：29—30.25GHz >計(jì)劃C：30—31GHz

下行： >計(jì)劃A：17.7—18.8GHz >計(jì)劃B：18.8—19.3GHz >計(jì)劃C：19.2—20.2GHz >計(jì)劃D：20—21.2GHz衛(wèi)星通信基礎(chǔ)C波段與Ku波段的比較注：傳輸損耗的大小是相對C和KU本身而言的，實(shí)際的損耗即使是C波段仍然非常大，有200dB左右衛(wèi)星通信基礎(chǔ)衛(wèi)星通信中，電磁波的傳播主要面臨以下的損耗：自由空間損耗大氣損耗指向損耗雨衰衛(wèi)星通信基礎(chǔ)自由空間損耗=20lg(4πdf/c)d:通信距離f:無線電波的頻率c:光速衛(wèi)星通信基礎(chǔ)大氣損耗衛(wèi)星通信基礎(chǔ)大氣損耗衛(wèi)星通信基礎(chǔ)雨衰圖衛(wèi)星通信基礎(chǔ)日凌和星蝕衛(wèi)星通信基礎(chǔ)衛(wèi)星通信基礎(chǔ)衛(wèi)星通信多址方式FDMA（SCPC/MCPC）TDMACDMA衛(wèi)星通信體制衛(wèi)星通信體制衛(wèi)星通信多址方式－－續(xù)

FrequencyTimeFrequencyTimeFrequencyTimeTDMAFDMA混合方式FDMATDMATime衛(wèi)星通信體制CDMA衛(wèi)星通信體制衛(wèi)星通信網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

(特指業(yè)務(wù)類型)星狀網(wǎng)網(wǎng)狀網(wǎng)混合網(wǎng)（樹狀網(wǎng)）組網(wǎng)方式衛(wèi)星通信網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)－續(xù)組網(wǎng)方式樹狀網(wǎng)組網(wǎng)方式只要是有網(wǎng)管的系統(tǒng)，那么一定會(huì)存在一套“信令系統(tǒng)”，包括：信令模式信令通道信令通道的容量信令指令集信令信道與業(yè)務(wù)信道的配合衛(wèi)星通信系統(tǒng)的控制方式 集中控制：整個(gè)網(wǎng)絡(luò)必須在一個(gè)中央控制站的控制之下才能工作。所有的星狀網(wǎng)和部分網(wǎng)狀網(wǎng)是集中控制方式分散控制：沒有絕對意義上的中央站，任何站發(fā)生故障將不會(huì)影響網(wǎng)絡(luò)中其他站的工作。衛(wèi)星地球站的組成地球站系統(tǒng)組成基帶信號處理中頻信號處理射頻信號處理天線基帶信號處理

1、模擬信號 2、數(shù)字信號模擬/數(shù)字純數(shù)字信號3、純數(shù)字信號的傳輸方式

物理傳輸

串口方式（modem最常用） 并口方式（modem不常用）

以太網(wǎng)口方式 其他接口方式（DVB使用的多）

成“幀”IDR/IBS廠家自己的方式EDMAC

IBS/IDRIBS/IDREDMAC無幀頭

用戶數(shù)據(jù)發(fā)/收.ModemProcessorM&CDatabitsRS-232RS-485MuxDemuxEDMAC幀模式發(fā)/收.用戶數(shù)據(jù)混合數(shù)據(jù)差分編碼作用：避免解調(diào)端出現(xiàn)“相位模糊”的現(xiàn)象。擾碼作用：避免當(dāng)信源有長“0”或長“1”時(shí)在解調(diào)端無法恢復(fù)出時(shí)鐘信號。加密糾錯(cuò)碼作用：通過對信源數(shù)據(jù)增加校驗(yàn)碼的方式，在犧牲帶寬的情況下獲得可以接受的誤碼率要求的技術(shù)。調(diào)制調(diào)制就是信息加載到模擬信號上的過程。目前，常用的調(diào)制方式有：調(diào)幅調(diào)頻調(diào)相（或調(diào)角）QPSK調(diào)制糾錯(cuò)碼技術(shù)的發(fā)展無編碼Viterbi、SequencialRSTurbo、TCM、LDPC

Turbo編碼“不識(shí)廬山真面目，只緣身在此山中”“偏方治大病”、“野路子解決大問題”ClaudeBerrou和AlainGlavieux

調(diào)制技術(shù)的發(fā)展BPSKQPSK8PSKQAMQPSKm=2bits/Hz8PSKm=3bits/Hz16QAMm=4-110-100-90-80-70-60-50-40-30-20-100102030405060708090100110RelativeBandwidth(%)-ForSameDataRate16QAM7/816QAM3/48PSK5/68PSK2/3QPSK7/8QPSK3/4QPSK1/2=100%RelativeBandwidthForVariousModulation&CodingTypesQPSK1/2星座圖功率放大器（單獨(dú)章節(jié)）天線（單獨(dú)章節(jié)）低噪聲放大器件（單獨(dú)章節(jié)）轉(zhuǎn)發(fā)器（單獨(dú)章節(jié)）轉(zhuǎn)發(fā)器低噪聲放大器上、下變頻器上變頻器頻率公式輸出頻率=中心頻率+（輸入頻率-70）下變頻器頻率公式輸出頻率=70+（輸入頻率-中心頻率）如果不考慮用戶設(shè)備，最簡單的衛(wèi)星通信鏈路設(shè)備框圖是這樣的：交叉調(diào)制（交調(diào)）>是指多個(gè)信號（中頻信號）經(jīng)過非線性器件或混頻器時(shí)產(chǎn)生出的不需要的雜波成分。對功放的輸出功率會(huì)產(chǎn)生很大的影響。所以對發(fā)射多個(gè)載波的得站一定要在設(shè)計(jì)時(shí)很好的考慮。諧波

可用度指因?yàn)樘鞖獾挠绊懞碗娖髦笜?biāo)的限制，任何系統(tǒng)都不能做到100%的時(shí)間內(nèi)正常工作?？捎枚纫话阌靡粋€(gè)百分?jǐn)?shù)來表示，指：在一段時(shí)間內(nèi)，在可用度時(shí)間內(nèi)，系統(tǒng)應(yīng)能正常工作。例如：如果可用度為99.99%，則表示一年內(nèi)可以允許53分鐘的系統(tǒng)中斷。衛(wèi)星通信系統(tǒng)誤碼的特點(diǎn)：隨機(jī)性，大量性。參數(shù)和術(shù)語介紹Modem參數(shù)/術(shù)語接口：RS232、RS449/RS422/RS530、V35、G.703、以太網(wǎng)，高速接口類（并口、ASI、LVDS、HSSI等）調(diào)制：BPSK、QPSK、OQPSK、8PSK，8QAM，16QAM、APSKFEC：Viterbi、Sequencial、Turbo、RS、LDPC、TCMIBS、IDR、D&I；速率（數(shù)據(jù)速率、符號速率、發(fā)射速率）AUPC，時(shí)鐘，DopplerBuffer，載波參數(shù)：功率/電平、頻率、穩(wěn)定度、步進(jìn)解調(diào)器參數(shù)：輸入功率范圍、捕獲范圍、Eb/n0、AGC相位噪聲、雜散；參數(shù)和術(shù)語介紹XCVR/LNx/BUC參數(shù)/術(shù)語接口：中頻接口、射頻接口；功率：最大輸入功率；Psat、P1、穩(wěn)定度、功率范圍、增益：發(fā)射增益、接收增益、增益調(diào)節(jié)范圍、增益變化、穩(wěn)定都、頻率：發(fā)射頻率、接收頻率、頻率范圍、步進(jìn)、穩(wěn)定都噪聲溫度（僅對LNx）；相位噪聲、雜散、三階交調(diào)；其它電氣、機(jī)械參數(shù)；參數(shù)和術(shù)語介紹變頻器參數(shù)/術(shù)語接口：中頻接口、射頻接口；功率：輸入功率范圍、最大輸出功率、穩(wěn)定度、功率范圍、增益：增益、增益調(diào)節(jié)范圍、增益變化、穩(wěn)定度、頻率：發(fā)射頻率、接收頻率