宽带全球卫星通信系统

全球卫星定位系统

全球衛星定位系統

（Global Positioning System, GPS）

1、全球衛星定位系統（Global Positioning System, GPS）的原理與應用

1、什麼是GPS？

全球衛星定位系統，原本是美國國防部因應軍事定時、定位及導航系統等用途而發展，當時美國海軍需要利用衛星幫助其攜帶核武器的潛艇進行導航，因而發展了現今所用的系統。1983年9月1日韓航的007次班機在蘇聯領空被擊落後，由雷根總統下達命令將全球定位系統開放給民間作為商業及測量使用。2000年五月美國總統柯林頓解除了對民用GPS的精準度干擾後，商業用GPS的精準度大增。目前GPS結合衛星和無線電技術，在衛星導航上提供了精確、持續、全天候、全球性的定位、速度及時間資訊。

究竟GPS全球定位系統是怎麼運作的？其實，道理並不難懂。簡言之，導航衛星的發射者會持續追蹤衛星的正確位置，在固定軌道運行的衛星會將運行資料及精確時間投射至地面監控站，只要持有GPS接收設備，便可解析衛星的距離及方位；當衛星訊號增至兩顆，即可概括算出所在位置的圓形範圍，增至三顆衛星時，訊號會和地球表面有一個交會點，解析交會點，就能算出自己在地球上的精準位置了。目前我們用來定位的人造衛

VSAT卫星通信系统

姓名：刘涛 班级：通信四班 学号：20122211

VSAT 是 Very Small Aperture Terminal 的缩字，直译为甚小口径卫星终端站。所以也称为卫星小数据站（小站）或个人地球站（PES），这里的“小”字指的是VSAT卫星通信系统中小站设备的天线口径小，通常为0.3-1.4M。VSAT系统具有灵活性强，可靠性高，成本低，使用方便以及小站可直接装在用户端等特点。VSAT系统由一个主站及众多分散设置在各个用户所在地的远端VSAT组成，可不借助任何地面线路，不受地形、距离和地面通信条件限制，主站和VSAT间可直接进行高达2Mbps的数据通信。特别适用于有较大信息量和所辖边远分支机构较多的部门使用。VSAT系统可提供电话、传真、计算机信息等多种通信业务。该系统由288颗近地轨道构成，每颗星上由路由器通过光通信与相邻卫星连接构成空中互联网。地面服务商接入网关站（双向64Mbps）和一般移动用户（下行64Mbps，上行2Mbps）直接与卫星连接接入。[1]

按VSAT所承担主要业务的不同可分成两大类：一类是以数据为主的小型数据地球站（PES，Personal Earth Station）；另一类是以话务为

VSAT卫星通信系统

姓名：刘涛 班级：通信四班 学号：20122211

VSAT 是 Very Small Aperture Terminal 的缩字，直译为甚小口径卫星终端站。所以也称为卫星小数据站（小站）或个人地球站（PES），这里的“小”字指的是VSAT卫星通信系统中小站设备的天线口径小，通常为0.3-1.4M。VSAT系统具有灵活性强，可靠性高，成本低，使用方便以及小站可直接装在用户端等特点。VSAT系统由一个主站及众多分散设置在各个用户所在地的远端VSAT组成，可不借助任何地面线路，不受地形、距离和地面通信条件限制，主站和VSAT间可直接进行高达2Mbps的数据通信。特别适用于有较大信息量和所辖边远分支机构较多的部门使用。VSAT系统可提供电话、传真、计算机信息等多种通信业务。该系统由288颗近地轨道构成，每颗星上由路由器通过光通信与相邻卫星连接构成空中互联网。地面服务商接入网关站（双向64Mbps）和一般移动用户（下行64Mbps，上行2Mbps）直接与卫星连接接入。[1]

按VSAT所承担主要业务的不同可分成两大类：一类是以数据为主的小型数据地球站（PES，Personal Earth Station）；另一类是以话务为

卫星技术

一

= j,

宽带多媒体卫星通信技术专栏 B S T M C

宽带多媒休卫星通信系统组网技木 ( )上文冯少栋张更新李广侠解放军理工大学通信工程学院卫星重点实验室

摘要：宽带多媒体卫星通信系统的组网方式与系统的应用模式、网络拓扑及转发器类型密切相关。本文将其组网方式分为双向通信组网和单向通信组网，双向组网侧重描述星状网和网状网的实现和特点，单向组网 侧重对广播及组播的应用形式进行介绍。 关键词：宽带多媒体；卫星通信；组网

1组网方式概述

宽

图1宽带通信网络结构

接入霸

分发网

核心网

缓存服务嚣

图2宽带多媒体卫星通信系统典型应用场景

4卫星与网 6I络

卫星技术

卫星技术

一

宽带多媒体卫星通信技术专栏 B S T M C

能模块：

上行站 ( e d r:主要用于发送上 F e e)

( 1)网络控制中心 ( C ):主 行广播信号，在DV NC B—RC系统中该信 S

要完成系统控制面的功能，实现对系统号为DVB—S D— 2或 VB S标准格式，该实时的控制，具体功能包括会话控制、等。

信号中通常包括系统控制信息、定时信连续的TS流进行发送，在实际系统码

连接准入控制、接入控制、资源分配息和业务信息，这些信息在基带复用成 ( 2)网络管理中心 ( NMC):主中上行站通

希望对大家有帮助

1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.

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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）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)按传输信号的一次变频，突出的优点是设备简单，组合频率干扰少，但因中频带宽有限，不利于宽带系统的实现。

二次变频的优点是调整方便，易于实现带宽要求，其缺点则是电路较为复杂。

接收机主要由下变频器和低噪声放机动灵活；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

卫星通信抗干扰系统

一般可理解为，通信装备及系统为对抗干扰方利用电磁能和定向能控制、攻击通信电磁频谱，以提高其在通信对抗中的生存能力所采取的通信反对抗技术体系、方法和措施。

一般说，通信抗干扰的基本体系、方法、措施可分为三类： 1、信号处理。如直接序列扩频技术(DS-SS)，其关键参量是作为时间函数的相位；跳频技术(FH-SS)其关键参量是作为时间函数的载频；等等。

2、空间处理。如采用自适应天线调零技术，当接收端受到干扰时，使其天线方向图零点自动指向干扰方向，以提高通信接收机的信干比。

3、时间处理。如猝发传输技术，由于通信信号在传输过程中暴露的时间很短暂，从而大大降低了被干扰方侦察、截获的概率。 通信抗干扰技术研究的就是在已知或预测敌方的干扰手段情况下，在上述技术基础上(当然不排除以后有新的技术类别)选取适当的技术手段来消除或减轻敌方干扰，而使我方需要进行的通信能够延续的一项技术。对敌方的干扰性质，强度、种类、手段、采用的体系，了解得越清楚，采取的措施越有针对性，取得的效果也越好。由于敌方的对抗手段往往是综合的、多变的，有的可能是完全新颖的，所以抗干扰的手段也必须采取多种方式的结合才能取得较好的效果。 通信抗干

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）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)按传输信号的一次变频，突出的优点是设备简单，组合频率干扰少，但因中频带宽有限，不利于宽带系统的实现。

二次变频的优点是调整方便，易于实现带宽要求，其缺点则是电路较为复杂。

接收机主要由下变频器和低噪声放机动灵活；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

南京邮电大学 通信与信息工程学院

卫星通信综合实验报告

学院 ___________________ 专业 ____________________ 班级 _____________ _ 学号__________________ 姓名________________________ 实验一 卫星业务信号传输测试 实验二 地面站品质因数 (G/T) 测试

卫星通信技术实验室

2013年10月16日

1

实验一 卫星业务信号传输测试

一、实验目的

1．掌握卫星通信系统的组成及其工作原理。 2．掌握便携式、固定式卫星通信地面站的设备组成。 3．掌握卫星通信地面站发送和接收参数的调整。 4． 掌握Eb/N0、误码率和接收信号频谱的测量方法。 二、实验内容

1．安装调整便携式、固定式卫星通信地面站设备，使其工作正常。 2．调整便携式、固定式卫星通信地面站天线对准目标卫星。

3．利用卫星链路在便携式、固定式两个地面站之间传输业务（IP电话或其他）信号。 4．按要求调整便携站、固定站的接收和发送参数，使卫星通信系统处于最佳工作状态。

5．改变传输速率，测试不同传输速率下便携站发、固定站收的E

希望对大家有帮助

如图一

所示

,

其中条旧

一

,

一

,

一一

,

为固定多波束天线共用信道

和有源相控阵天线一,

剩余条旧一

一

为有一

源相控阵天线专用信道一

一

,

为带宽为为带宽为、

的宽带滤波器的上边带滤波器,

而

一

用于混合模通过

式下与再生式转发器混合使用

在信道化的荃础上

中频文换矩阵作为宽带卫星通信系统在于综合实现了弯管模式和再生模式《,

多端口放大器

和有源相控

系统的最大特点之一

阵天线波束间的通信。

端口的选择

以时隙为单位灵活地实现

氏两种主流。

的宽带卫星通信的实现方式,

其中

,

弯管模式能够实现吉比特速率的高速传输再生模式可实现灵活的网状通信。

无线资源的调度与分配更加高。

效在不同的工作模式下系统的载波配

与时隙的分配都有所不同

作为试验系统时配器支持弯管模式。、

,

系统同

了再生式和弯管式两种转发

再生模式

混合

模式三种工作模式转发器的连接关系见图

弯管式转发器配皿了。,,

条信道

圈

、

卫星转友钳连接夭系示,圈

,

仿

希望对大家有帮助

弯管非再生模式发至下行可达。。

上行信号经变频功率放大转,

、

,

最大可用带宽为一。

支持传输速率最高,

根据波束文换的方式不同

还可进一步分为

俐一

系统上行链路为,

一

,

一行链路为。

连续波模式和

模式连续波模式即一。

方式

,

上下行链路带宽均为

不同工作

通过信道化的带通滤波器实现波束间的交链