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衛星通信的調研報告

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導語:衛星通信簡單地說就是地球上(包括地面和低層大氣中)的無線電通信站間利用衛星作爲中繼而進行的通信。以下是一篇衛星通信的調研報告,僅供參考。

衛星通信的調研報告

衛星通信的調研報告

 衛星通信:利用人造地球衛星作爲中繼站來轉發無線電波,從而實現兩個或多個地球站之間的通信。

人造地球衛星根據對無線電信號放大的有無、轉發功能,有有源人造地球衛星和無源人造地球衛星之分。由於無源人造地球衛星反射下來的信號太弱無實用價值,於是人們致力於研究具有放大、變頻轉發功能的有源人造地球衛星——通信衛星來實現衛星通信。其中繞地球赤道執行的週期與地球自轉週期相等的同步衛星具有優越性能,利用同步衛星的通信已成爲主要的衛星通信方式。不在地球同步軌道上執行的'低軌衛星多在衛星移動通信中應用。

同步衛星通信是在地球赤道上空約36000km的太空中圍繞地球的圓形軌道上執行的通信衛星,其繞地球執行週期爲1恆星日,與地球自轉同步,因而與地球之間處於相對精緻狀態,故稱爲靜止衛星、固定衛星或同步衛星,其執行軌道稱爲地球同步軌道(GEO)。

全球覆蓋的固定衛星通信業務靜止地球軌道(GEO)衛星,軌道高度大約爲36 000km,成圓形軌道,只要三顆相隔120°的均勻分佈衛星,就可以覆蓋全球。國際衛星通信組織的Intelsat I-IX代衛星。是全球覆蓋的最好例子,已發展到第九代。

衛星在空中起中繼站的作用,即把地球站發上來的電磁波放大後再反送回另一地球站。地球站則是衛星系統形成的鏈路。由於靜止衛星在赤道上空36000千米,它繞地球一週時間恰好與地球自轉一週(23小時56分4秒)一致,從地面看上去如同靜止不動一樣。三顆相距120度的衛星就能覆蓋整個赤道圓周。故衛星通信易於實現越洋和洲際通信。最適合衛星通信的頻率是1一10GHz頻段,即微波頻段、爲了滿足越來越多的需求,已開始研究應用新的頻段,如12GHz,14GHz,20GHz及30GHz。

移動衛星通信

全球覆蓋的移動衛星通信海事衛星通信系統Inmarsat是全球覆蓋的移動衛星通信,工作的爲第三代海事通信衛星,它們分佈在大西洋東區和西區、印度洋區和太平洋區,第四代Inmarsat一4衛星,已於2005年3月發射了第一顆衛星,另一顆衛星亦準備發射,它們分別定點在64。E和53。W,具有一個全球波束,l9個寬點波束,228個窄點波束,採用數字信號處理器。有信道選擇和波束成形功能。

全球覆蓋的低軌道移動通信衛星有“銥星”(Iridium)和全球星(Globalstar),“銥星”系統有66顆星,分成6個軌道,每個軌道有11顆衛星,軌道高度爲765km,衛星之間、衛星與網關和系統控制中心之間的鏈路採用ka波段,衛星與用戶間鏈路採用L波段。2005年6月底銥星用戶達12.7萬戶,在卡特里娜颶風災害時”銥星”業務流量增加30倍,衛星電話通信量增加5倍。

全球星(Globalstar)有48顆衛星組成,分佈在8個圓形傾斜軌道平面內,軌道高度爲1 389km,傾角爲52度。用戶數逐年穩定增長,成本下降,2005年比2004年話音用戶增長。

多址聯接的意思是同一個衛星轉發器可以聯接多個地球站,多址技術是根據信號的特徵來分割信號和識別信號,信號通常具有頻率、時間、空間等特徵。衛星通信常用的多址聯接方式有頻分多址聯接(FDMA)、時分多址聯接(TDMA)、碼分多址聯接(CDMA)和空分多址聯接(SDMA),另外頻率再用技術亦是一種多址方式。

在微波頻帶,整個通信衛星的工作頻帶約有500MHz寬度,爲了便於放大和發射及減少變調幹擾,一般在衛星上設定若干個轉發器。每個轉發器的工作頻帶寬度爲36MHz或72MHz的衛星通信多采用頻分多址技術,不同的地球站佔用不同的頻率,即採用不同的載波。它對於點對點大容量的通信比較適合。已逐漸採用時分多址技術,即每一地球站佔用同一頻帶,但佔用不同的時隙,它比頻分多址有一系列優點,如不會產生互調幹擾,不需用上下變頻把各地球站信號分開,適合數字通信,可根據業務量的變化按需分配,可採用數字話音插空等新技術,使容量增加5倍。另一種多址技術使碼分多址(CDMA),即不同的地球站佔用同一頻率和同一時間,但有不同的隨機碼來區分不同的地址。它採用了擴展頻譜通信技術,具有抗干擾能力強,有較好的保密通信能力,可靈活調度話路等優點。其缺點使頻譜利用率較低。它比較適合於容量小,分佈廣,有一定保密要求的系統使用。