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卫星通信系统基础知识及设备操作使用与维护管理讲课教案

卫星通信的基本原理:
一、卫星通信基本原理
卫星通信的基本原理: 上图中,“基带处理(BDU)”、“中频调制(M)”和 “解调器(DEM)”的功能是由“卫星调制解调器”实现的 ;“上变频器(UC)”、“高功率放大器(HPA)”的功能 是由“功放”实现的;“低噪声放大器(LNA)”和“下变频 器(DC)”的功能是由“LNB”实现的。
一、卫星通信基本原理
卫星天线的方位角: 方位角如下图所示,指的是卫星地面的接收点和天上卫星 之间的一个偏离角度。对应同一颗卫星,卫星地面站的经度不 同,对应的方位角也不同。
一、卫星通信基本原理
卫星天线的俯仰角: 俯仰角如下图所示,指的是卫星天线相对于地平线需要抬 起的一个偏离角度。对应同一颗卫星,卫星地面站的纬度不同 ,对应的俯仰角也不同。
一、卫星通信基本原理
卫星天线的种类: 车载卫星天线一般分为“静中通”和“动中通”两种。 动中通卫星移动通信是指载体在移动过程中仍能通过同步 卫星保持正常的通信联络。 静中通卫星通信指在车辆静止后建立卫星通信链路的方式 。
一、卫星通信基本原理
卫星天线的运动方式: 卫星天线在对星时有3个转动方式,分别为“俯仰”、“ 方位”和“极化”。卫星天线在对星过程中,需要通过卫星定 位系统定位自己在地球上的经纬度,然后通过该经纬度计算自 己和卫星之间的位置关系,我们现在对的卫星是地球同步卫星 ,它的纬度肯定是0,我们只需要知道卫星的经度,即可计算 出我们的天线需要调整到一个什么角度来对准卫星。
一、卫星通信基本原理
卫星通信系统的干扰:
一、卫星通信基本原理
卫星通信系统的干扰: 1、星蚀 所有静止卫星在每年春分和秋分前后各23天中,当星下 点(卫星与地心连线同地球表面的交点)进入当地时间午夜前 后,卫星、地球和太阳共处在一条直线上,卫星进入地球阴影 区而造成星蚀;此时卫星的太阳能电池不能正常工作,星载电 池只能维持卫星自转而不能支持转发器正常工作。卫星位置西 移1º,星蚀开始时间可推迟4分钟,东移1º则可提前4分钟。
一、卫星通信基本原理
卫星通信系统的干扰: 2、日凌 在每年春分秋分前后,当卫星星下点进入当地中午前后时, 卫星处在太阳和地球中间,天线在对准卫星的同时也会对准太 阳,会因接收到强大的太阳热噪声而使通信无法进行,称为日 凌中断(每次延续约6天);月亮也会引起类似问题,但其噪 声比太阳小的多,不会造成中断。每天出现中断的最长时间与 天线口径、工作频率有关。
卫星通信系统基础知识及设备操 作使用与维护管理
培训内容
一.卫星通信基本原理 二.系统内卫星通信设备 三.卫星通信设备操作 四.常见故障及排除方法
培训内容
一.卫星通信基本原理 二.系统内卫星通信设备 三.卫星通信设备操作 四.常见故障及排除方法
一、卫星通信基本原理
本系统卫星通信的用途: 在卫星地球站(固定地面站和卫星通信车)之间建立基于 IP的通信链路。可以将卫星通信部分想象成一根网线。所有通 过卫星通信的设备必须是基于IP通信的。 音视频信号需要音视频编解码器来传输。 电话和传真信号需要VOIP的语音网关来传输。
一、卫星通信基本原理
卫星通信系统:
一、卫星通信基本原理
地球同步卫星: 地球同步卫星即地球同步轨道卫星,又称对地静止卫星, 是运行在地球同步轨道上的人造卫星,星距离地球的高度约为 36000 km,卫星的运行方向与地球自转方向相同、运行轨道 为位于地球赤道平面上圆形轨道、运行周期与地球自转一周的 时间相等,即23时56分4秒,卫星在轨道上的绕行速度约为 3.1公里/秒,其运行角速度等于地球自转的角速度。在地球同 步轨道上布设3颗通讯卫星,即可实现除两极外的全球通讯。
一、卫星通信基本原理
卫星通信的基本原理: L波段发射频率 + 功放的本震频率=KU波段的发射频率 KU波段的接收频率 - LNB的本震频率=L波段的接收频率 本震频率是设备固有的频率,在中国范围内,功放的本震频 率一般为13050MHz,LNB的本震频率一般为11300MHz
一、卫星通信基本原理
一、卫星通信基本原理
卫星通信系统的时延: 一条单跳的卫星通信线路,由发送端到接收端的单程传输 时延为: t=上行下行空间传输路径距离和/C(其中:C为电波在自 由空间的传播速度) 当卫星为静止卫星时,空间传输距离和最小为35786.6公 里,最大为41679.4公里,一般取40000公里的约值 单程时延一般取0.27秒,双程取0.54秒
一、卫星通信基本原理
地球同步卫星:
一、卫星通信基本原理
卫星通信频率范围:
波段名称 L波段 C波段
Ku波段
Ka波段
频率 1.12G~2.6GHz 上行频率: 5850~6425MHz 下行频率: 3625~4200MHz 上行频率: 12.75~14.8GHz 下行频率: 10.7~12.7GHz 上行频率: 27.5~31GHz 下行频率为17.2~21.2GHz
一、卫星通信基本原理
卫星通信系统: 卫星通信简单地说就是地球上(包括地面和低层大气中) 的无线电通信站间利用卫星作为中继而进行的通信。卫星通信 系统由卫星和地球站两部分组成。 卫星通信的特点是:通信范围大;只要在卫星发射的电波 所覆盖的范围内,从任何两点之间都可进行通信;不易受陆地 灾害的影响(可靠性高);只要设置地球站电路即可开通(开 通电路迅速);同时可在多处接收,能经济地实现广播、多址 通信(多址特点)。
一、卫星ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ信基本原理
卫星天线的极化: 卫星信号的极化方式有两类:一种是线极化,一种是圆极 化。其中在线极化方式下又分为水平极化和垂直极化;在圆极 化方式下又分左旋圆极化和右旋圆极化。 卫星通信中常用的垂直极化(V)和水平线极化(H)的 接收方式。
一、卫星通信基本原理
卫星通信的基本原理: 卫星系统的工作频率一般都在KU波段或者C波段,由于 这些波段的频率太高,能够在这么高的频率下进行调制解调的 集成电路很难设计出来,因此现在的做法都是基带信号在较低 频段的L波段进行调制工作,调制完成的信号通过上变频器将 L波段的信号变为KU或C波段的信号发出去,收到的KU或C波 段的信号再通过下变频器变为L波段的信号,L波段的信号经 过解调器解出基带信号。
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