卫星通信复习终PPT学习教案

1、会计学1卫星通信复习终卫星通信复习终2. TDMA系统的帧效率、系统的帧效率、 TDMA系统容纳的最大地址数系统容纳的最大地址数fNipgirfft13. 天线增益天线增益224DAGGGlg10TTlg10 (dB)(dBK)TG(dB/K)第1页/共16页4. 自由空间传播损耗自由空间传播损耗LP 当用当用d(m), f(GHz) 表示时表示时fdLplg20lg2044.92(dB)5. 噪声功率噪声功率 N = kTtBN= 228.6+10lgTt+10lgB第2页/共16页6.6.载波功率载波功率 上行载波功率上行载波功率 CS （即卫星接收端输入功率）（即卫星接收端输入功率）载波

2、功率载波功率 C 下行载波功率下行载波功率 CE （即地球接收端输入功率）（即地球接收端输入功率） 载波功率与发射功率载波功率与发射功率PT、发射天线增益、发射天线增益GT、接收天线增益、接收天线增益GR成正比，与各种损耗成正比，与各种损耗L成反比。成反比。用分贝功率表示为：用分贝功率表示为： C = EIRP + GR - L （dBW） 式中式中EIRP = PT GT（W）或或 EIRP = PT + GT （dBW） EIRP称为有效全向辐射功率称为有效全向辐射功率，是指卫星和地球站发射天线在，是指卫星和地球站发射天线在波束中心轴向上辐射的功率。波束中心轴向上辐射的功率。的计算NC第3

3、页/共16页单项或多项选择题单项或多项选择题 (举例）举例）1. 天线仰角较小时，给系统引入的天线仰角较小时，给系统引入的 较高。较高。A热噪声热噪声 B路径损耗路径损耗 C天线噪声温度天线噪声温度 D交调噪声交调噪声 2. 为了防止卫星广播信号的能量过于集中，对地面上共用频段为了防止卫星广播信号的能量过于集中，对地面上共用频段的其他广播或通信业务造成较大的干扰，必须采用的其他广播或通信业务造成较大的干扰，必须采用 措施措施。A能量扩散和去能量扩散能量扩散和去能量扩散 B能量扩散能量扩散 C去能量扩散去能量扩散 3. 通信卫星按使用的业务频段分有通信卫星按使用的业务频段分有UHF、 、Ku、K

4、a等频段的单频段卫星，或两种以上频段的多频段综合型卫星等频段的单频段卫星，或两种以上频段的多频段综合型卫星。AL BS CC DX第4页/共16页4. 对同步轨道卫星系统，对同步轨道卫星系统，“双跳双跳”通信链路的单向传输延通信链路的单向传输延时可达时可达 。A270ms B540ms C130ms5. 以下卫星通信方式中，以下卫星通信方式中， 属于数字卫星通信方式属于数字卫星通信方式。 AFDM（CFDM）/FM/FDMA B CSSB/AM CSCPC/PSK/FDMADCDMA方式方式 ETDM/PSK/TDMA FTV/FM第5页/共16页卫星通信系统组成、作用卫星通信系统组成、作用通

5、信卫星：通信卫星：实际上是一个中继器，它的基本作用是为各实际上是一个中继器，它的基本作用是为各地球站转发无线电信号，以实现它们之间的多址通信。地球站转发无线电信号，以实现它们之间的多址通信。地球站：地球站：具有收、发信功能，所有的用户终端将通过它具有收、发信功能，所有的用户终端将通过它们接入卫星通信线路。们接入卫星通信线路。跟踪遥测及指令系统：跟踪遥测及指令系统：对卫星进行跟踪测量，并对卫星对卫星进行跟踪测量，并对卫星在轨道上的位置及姿态进行监视和控制，保证卫星通信在轨道上的位置及姿态进行监视和控制，保证卫星通信的正常进行。的正常进行。监控管理系统：监控管理系统：对卫星的通信性能及参数进行通信

6、业务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，保证卫星通信的正常进开通前和开通后的监测与管理，保证卫星通信的正常进行。行。 第6页/共16页QPSK、OQPSK、MSK调制的基本概念、相位过渡调制的基本概念、相位过渡基本概念：基本概念：QPSK调制调制 利用双比特码元的二位信息数字通过利用双比特码元的二位信息数字通过2个平衡调制器个平衡调制器分别对同向载波和正交载波进行二相调制，两路输出叠加则得到分别对同向载波和正交载波进行二相调制，两路输出叠加则得到QPSK信号。信号。OQPSK调制调制 相位关系与相位关系与QPSK一样，不同的只是对同相和正交一样，不同的只是对同相和正交

7、载波进行调制的两路二进制调制码序列，在时间上错开半个码载波进行调制的两路二进制调制码序列，在时间上错开半个码长，避免两路同时变换。长，避免两路同时变换。MSK调制调制 相邻两码元转换时，载波相位是连续的，频移指数相邻两码元转换时，载波相位是连续的，频移指数h=0.5，频移为码元速率的，频移为码元速率的1/4，即必须满足相位约束条件。，即必须满足相位约束条件。相位过渡区别：相位过渡区别：QPSK调相信号码元之间有调相信号码元之间有180相位变化。相位变化。OQPSK其前后码元之间仅有其前后码元之间仅有0、90、90三种相位变化，避三种相位变化，避免了免了180的相位跃变。的相位跃变。MSK进一步

8、消除了进一步消除了90、90相位变化。相位变化。 第7页/共16页与与FDMA系统比较解释系统比较解释TDMA系统的优缺点系统的优缺点1. 卫星转发器工作于单载波，转发器无交调干扰问题；卫星转发器工作于单载波，转发器无交调干扰问题；2. 能更充分地利用转发器的输出功率，不需要较多的输出能更充分地利用转发器的输出功率，不需要较多的输出(入入)补偿；补偿；3. 地球站以突发方式工作，各站突发通过转发器在时间上不地球站以突发方式工作，各站突发通过转发器在时间上不重叠，无须进行频带分割，频率利用率比较高；重叠，无须进行频带分割，频率利用率比较高；4. 对地球站对地球站EIRP变化的限制不像变化的限制不

9、像FDMA方式那样严格；方式那样严格；5. 易于实现信道的易于实现信道的“按需分配按需分配”；6. 各地球站相互关联，全网工作需要精确的同步，其技术设各地球站相互关联，全网工作需要精确的同步，其技术设备比较复杂。此外，低业务量用户终端也需相同的备比较复杂。此外，低业务量用户终端也需相同的EIRP。 第8页/共16页FDM/FM/FDMA、SCPC、SPADE系统之间的区别系统之间的区别FDM/FM/FDMA：每个地球站仅发射一个载波，而利：每个地球站仅发射一个载波，而利用基带中的频分复用来划分对方地球站的方式。用基带中的频分复用来划分对方地球站的方式。SCPC：每一话路占用一条卫星通道，且卫星

10、通道是一：每一话路占用一条卫星通道，且卫星通道是一一指定给各地球站。每个载频只受一个话路调制的方一指定给各地球站。每个载频只受一个话路调制的方式。式。SPADE：按需分配的：按需分配的SCPC方式，地球站相应的设有按方式，地球站相应的设有按需分配的信号和转换装置。需分配的信号和转换装置。 第9页/共16页波形编码与参量编码在概念、特点波形编码与参量编码在概念、特点波形编码波形编码：直接将时域语音信号变换成数字代码，其目：直接将时域语音信号变换成数字代码，其目的在于尽可能真实地在收端恢复语音波形，也称真迹编的在于尽可能真实地在收端恢复语音波形，也称真迹编码。码。编码的数码率一般在编码的数码率一般

11、在16kb/s16kb/s64kb/s64kb/s范围，量化信噪比范围，量化信噪比较高，语音质量好。较高，语音质量好。参量编码参量编码：在语音信号的频域或其他正交变换域提取其：在语音信号的频域或其他正交变换域提取其特征参量并变换成数字代码，也称变换域编码。特征参量并变换成数字代码，也称变换域编码。编码的数码率一般在编码的数码率一般在600b/s600b/s9.6kb/s9.6kb/s范围，语音质量较范围，语音质量较差。差。 第10页/共16页VSAT 卫星通信网使用卫星通信网使用C波段的优缺点波段的优缺点电波传播条件好，特别是降雨影响小，路径可靠性较电波传播条件好，特别是降雨影响小，路径可靠性

12、较高，而且可以利用地面微波通信的成熟技术，系统造价高，而且可以利用地面微波通信的成熟技术，系统造价也较低。也较低。它与地面微波通信使用的频段相同，需要考虑这两个系它与地面微波通信使用的频段相同，需要考虑这两个系统间的相互干扰问题，功率通量密度不能太大。因此限统间的相互干扰问题，功率通量密度不能太大。因此限制了天线尺寸的进一步小型化，而且在干扰功率密度较制了天线尺寸的进一步小型化，而且在干扰功率密度较强的大城市选址比较困难。强的大城市选址比较困难。 第11页/共16页VSAT 卫星通信网使用卫星通信网使用Ku频段的优点频段的优点 1.不存在与地面微波通信线路的相互干扰；不存在与地面微波通信线路的

13、相互干扰； 2.允许的功率通量密度较高，天线尺寸可以更小；允许的功率通量密度较高，天线尺寸可以更小； 3.天线尺寸相同时，天线增益比天线尺寸相同时，天线增益比C频段高频段高610dB； 4.可以传输更高的数据速率；可以传输更高的数据速率； 5.在多雨、降雨影响大时或在卫星波束覆盖边缘地区在多雨、降雨影响大时或在卫星波束覆盖边缘地区，可使用稍大口径天线，即可获得必要的性能余量，可使用稍大口径天线，即可获得必要的性能余量。 第12页/共16页为什么说为什么说“卫星移动通信特别适合于中国的国情卫星移动通信特别适合于中国的国情”？ 中国国情中国国情幅员辽阔、人口众多、地区发展不平衡。幅员辽阔、人口众多

14、、地区发展不平衡。1.由于卫星通信相对于地面通信网的综合造价成本高、终端贵，由于卫星通信相对于地面通信网的综合造价成本高、终端贵，因此，卫星移动通信的市场定位应该是地面通信网的延伸和补因此，卫星移动通信的市场定位应该是地面通信网的延伸和补充，主要服务于地面通信网不能覆盖的区域及有特殊通信需求的充，主要服务于地面通信网不能覆盖的区域及有特殊通信需求的人群。人群。2.中国有中国有60左右的地区是地面网盲区，如海洋、高山、沙漠和左右的地区是地面网盲区，如海洋、高山、沙漠和草原等，通信的困难甚至成为人们生存的障碍。草原等，通信的困难甚至成为人们生存的障碍。3.卫星覆盖区域广，可以较经济地为地面蜂窝网覆

15、盖范围以外的卫星覆盖区域广，可以较经济地为地面蜂窝网覆盖范围以外的用户提供移动通信等业务。用户提供移动通信等业务。4.解决边远地区通信服务、企业专网、洲际通信、国防通信，与解决边远地区通信服务、企业专网、洲际通信、国防通信，与地面通信网结合解决广域无缝覆盖。地面通信网结合解决广域无缝覆盖。 第13页/共16页为什么说为什么说“卫星移动通信特别适合于中国的国情卫星移动通信特别适合于中国的国情”？ （续）（续）5.卫星移动通信系统卫星移动通信系统能扩大地面通信的地理和业务覆盖范围能扩大地面通信的地理和业务覆盖范围，除提供常规的移动通信业务外，还可向空中、海面和复杂地理除提供常规的移动通信业务外，还可向空中、海面和复杂地理结构的地面区域的各类移动用户提供服务。结构的地面区域的各类移动用户提供服务。6.地面移动通信网主要集中在高业务量的应用环境，而卫星移地面移动通信网主要集中在高业务量的应用环境，而卫星移动通信系统动通信系统最适合于低业务量地区、航海、航空及地面网欠发最适合于低业务量地区、航海、航空及地面网欠发达地区的应用环境，并且在地面网络过载或发生故障时作为其达地区的应用环境，并