卫星通信基础理论

卫星通信基础（二）

卫星通信的分类 / Classifications for satcom

按照业务划分：固定卫星业务（FSS, Fixed Satellite Service） 广播卫星业务（BSS, Broadcasting Satellite Service） 移动卫星业务（MSS, Mobile Satellite Service） According to services types:

? ?

FSS, Fixed Satellite Service, satcom service for fixed earth stations BSS, Broadcasting Satellite Service, broadcasting service for audio,

video and data

? MSS, Mobile Satellite Service, communication service for mobile users

按照工作频段划分：L频段，1-2GHz，移动通信、声音广播 S频段，2-3GHz，移动通信、图像广播 C频段，4-6GHz，固定通信、声音广播X频段，7-8GHz，固定通信（通常用于政府和军方业

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: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

108266742.doc 第1章 Page 1 of 10

第一章 绪论

1、卫星通信有哪些特点？ 解：

卫星通信的特点：

（1）通信距离远，且费用与距离无关； （2）覆盖面积大，可进行多址通信； （3）通信频带宽，传送容量大； （4）机动灵活；

（5）通信线路稳定、可靠。

2、卫星通信系统由那些部分组成？各部分的作用是什么？

解：

卫星通信系统由以下部分组成：

A、 卫星：接收地面传来的信号，进行处理后再发回地面，并对地面发来的指令进行姿态调整等操作；

B、 地球站：用户终端通过它们接入卫星线路；

C、 跟踪遥测及指令系统：对卫星进行跟踪测量并对卫星在轨道上的位置和姿态进行监视和控制；

D、 监控管理系统：对卫星的通信性能及参数进行通信业务开通前和开通后的监测与管理。

3、卫星地球站的收发系统与地面微波中继站的收发系统相比，它有哪些不同？为什么？

4、试计算地球站与卫星间的电波传播路径时延（传播距离d按4×104km计算）等于多少？ 解：

来回的传播时延＝2×4×107/3×108＝0.8/3＝0.27秒

第二章 调制技术

1、试解释QPSK和SQPSK系统的不同点。与QPSK系统的差分编译码器相比，SQPSK调制器

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

卫星通信基础原理测试题

单位:_________ 姓名:___________ 分数:___________ 一、填空题（每空2分，共64分）

1、卫星通信的应用范围很广，涉及长途电话、传真、电视广播、娱乐、计算机联网、电视会议、电话会议、交互型远程教育、医疗数据、应急业务、新闻广播、交通信息、船舶、飞机的航行数据及军事通信等。

2、我国自1972年开始运行卫星通信业务，目前全球共有地球同步静止轨道卫星约210颗。。

3、地球卫星的轨道有赤道轨道、极轨道、倾斜轨道之分。 4、卫星通信系统主要由通信卫星和地球站两大部分组成。 5、SkyBridge是一个宽带卫星接入系统，在2002年开始运行，通过80颗低轨卫星，可为全球2000多万用户提供本地宽带接入。 6、VSAT卫星通信网络是以数据传输为主要业务的星状网络，主要由主站、VSAT终端站、卫星转发器和网络管理系统NMS组成。 7、在VSAT通信中，一般常用的调制解方式有BPSK（二相相移键控）、QPSK（四相相移键控）、OQPSK（偏移四相相移键控）、SFSK（正弦频移键控）和TFM（平滑调频）等。

8、按卫星的运转周期以及卫星与地球上任一点的相对位置关系不同

卫星通信链路计算过程

星通信载波的链路计算方法为，先分别计算上行和下行链路的载波功率与等效噪声温度比C/T或者载波与噪声功率比C/N、以及载波与干扰功率比C/I，再求出考虑干扰因素的系统载噪比C/(N+I)和载波的系统余量。 上下行C/T

上行和下行C/T的计算公式分别为 C/TU= EIRPE – LossU + G/TSat C/TD = EIRPS – LossD + G/TE/S

式中的EIRPE和EIRPS分别为载波的上行和下行EIRP，LossU和LossD分别为总的上行和下行传输衰耗，G/TSat和G/TE/S分别为卫星转发器和地球站的接收系统品质因数。上式中的数据均为对数形式。 C/N与C/T 的关系 C/N与C/T的关系式为

C/N = C/T – k – BWN = C/T + 228.6 – BWN

式中的k为波兹曼常数，BWN 为载波噪声带宽。式中的数据均为对数形式。 C/I与C/IM

卫星通信载波需要考虑的干扰因素主要有，上行和下行反极化干扰C/IXP_U和C/IXP_D 、以及上行和下行邻星干扰C/IAS_U和C/IAS_D。此外，还需考虑转发器在多载波工作条件下的交调干扰 C/IM 。 C/N与C/I的合成