衛星通信提綱答案最終修改考試版1） 衛星通信：是指利用人造地球衛星作為中繼站轉發無線電波，在兩個或多個地球站之間進行的通信2） 通信衛星：由一顆或多顆通信衛星組成，在空中對發來的信號起中繼放大和轉發作用。每顆通信衛星都由收發天線、通信轉發器、跟蹤遙測指令、控制和電源等分系統。3） HEO、MEO、LEO、GEO:衛星軌道按衛星離地面的高度分為--低軌道（LEO，700-1500km）、中軌道（MEO，h=10000km）、高橢圓軌道（HEO,最近點1000-21000km，最遠點為39500-50600km）和地球同步軌道（GEO，h=25786km）4） EIRP:把衛星和地球站發射天線在波束中心軸向上輻射的功率稱為發送設備的有效全向輻射功率（EIRP），即天線發射功率PT與天線增益GT的乘積，表征地球站或轉發器的發射能力的重要指標5） S-ALOHA、P-ALOHA:隨機多址訪問方式指多有用戶訪問一條共享信道，而不必與其他用戶協商。分為S-ALOHA、P-ALOHAP-ALOHA:在該系統中，各個地球站共用一個衛星轉發器的頻段，各站在時間上隨機地發射其數據分組。在發生碰撞，就會使數據分組丟失，各站將隨機延遲一定時間后，再重發這個數據分組。S-ALOHA:是以衛星轉發器的輸入端為參考點的埋在時間上等間隔的劃分為若干時隙，而每個站多發射的分組就必須進入指定的時隙，每個分組的持續時間將占滿一個時隙。6） VSAT:即甚小口徑天線終端，指一類具有甚小口徑天線的小型地球站與一個大站協調工作構成的衛星通信網。7） 日凌中斷:當衛星處于太陽和地球之間，，并且三者在一條直線上時，衛星天線在對準衛星接受信號的同時，也會因對準太陽而受到太陽的輻射干擾，又由于地球站天線對準衛星的同時也對準了太陽，使得強大的太陽噪聲進入地球站，會噪聲通信中斷，成為日凌中斷8） 星蝕現象：當衛星進入地球的陰影區時，通信衛星上的太陽能電池不能正常工作，而星載蓄電池只能維持衛星自轉，不能支持轉發器的工作，成為星蝕現象。9）靜止衛星：在地球高緯度地區通信效果不好，并且兩極地區為通信盲區10） 軌道傾角：衛星軌道按其與赤道平面的夾角（即衛星軌道的傾角i）分為：赤道軌道（i=0）、傾斜軌道（順興傾斜軌道0<i<90,逆行傾斜軌道90<i<p="">11） 上行鏈路：從地球站發射信號到通信衛星所經過的通信路徑（指終端發射，基站接收）下行鏈路：通信衛星將信號再轉發到其他地球站的通信路徑（基站發射，終端接收）12） 內向傳輸：由小站通過衛星向主站發送的數據。出向數據：入向數據：13） 內向信道：用于內向傳輸的信道；入向信道：用于入向傳輸的信道14） 單跳傳輸：由發站到收站的傳輸通過一次衛星轉發；雙跳傳輸:通過兩次衛星轉發。15） G/T地面站性能指數（G:接收天線增益、T：等效噪聲溫度）1） “5W通信”的含義現代通信是指在任何時間、任何空間、任何地點、任何對象之間以任何方式進行信息交換的過程。2） 衛星通信系統組成衛星通信系統通常由通信衛星，通信地球站分系統、跟蹤遙測及指令分系統，以及監控管理分系統四部分組成3） 無線電窗口、半透明無線電窗口在0.3-106&頻段，大氣吸收衰減最小，稱為“無線電窗口”在30GHz附近也有一個衰減的低谷，稱為〃半透明無線電窗口〃4） 衛星通信多址方式多址技術支多個地球站通過同一顆衛星建立兩址和多址之間的通信技術頻分多址時分多址碼分多址空分多址5） 在信道分配技術中的〃信道”概念在信道技術的分配技術中，信道一詞在FDMA中是指各地球站占用的轉發器頻段；在TDMA是指各站占用的時隙；在CDMA中是指各站使用的碼型。信道分配方式大致分為預分配、按需分配和隨機分配等。6） 范艾倫帶（VanAllenbelt）范圍在空間存在兩個輻射帶，稱之為范倫帶（內帶1500-6000km或8000km，夕卜帶15000-20000km），這兩個范倫帶不宜運行衛星7） 衛星通信系統分類按照衛星制式，分為隨機、相位和靜止3類衛星通信系統按通信覆蓋區的范圍，分為國際、國內和區域3類衛星通信系統按用戶性質，分為公用、專用和軍用3類衛星通信系統按業務分為固定業務FSS、移動業務MSS、廣播業務BSS、科學實驗及其它業務衛星通信系統按多址方式分頻分多址、時分多址、碼分多址、空分多址和混合多址5類衛星通信系統按基帶信號體制分為數字式、模擬式兩類衛星通信系統按所用頻段分為特高頻UHF、超高頻SHF、極高頻EHF和激光4類衛星通信系統8） 衛星通信中常用的差錯控制方式差錯控制就是包括信道編碼在內的一切糾錯手段：自動重發請求ARQ、前向糾錯FEC、混合糾錯HEC9） 衛星通信系統選擇的頻段頻率：1） UHF^段:400/200MHZ;2） L頻段：1.6/1.56&;3） C頻段：6/4GHZ;（上行頻率：5.925—6.425GHz、下行頻率:3.7—4.2GHz）4） X頻段：8/7GHz;（上行頻率：7.9—8.4GHz、下行頻率：7.25—7.75GHZ）5） Ku頻段：14/12GHZ、14/11GHZ；（上行頻率：14—14.5GHz、下行頻率：11.2—12.2GHz）6） Ka頻段：30/20GHz；（上行鏈路：27.5—31GHz、下行鏈路:17.2—21.2GHz）三、1） 衛星通信特點：1通信距離遠，且費用與通信距離無關2.覆蓋面積大，可進行多址通信3.通信頻帶寬，傳輸容量大4.機動靈活5.通信鏈路穩定可靠，傳輸質量高2） 衛星通信的局限性：1.通信衛星使用壽命較短2.存在日凌中斷和星蝕現象3.電波的傳播時延較大且存在回波干擾4.衛星通信技術較復雜5.靜止衛星通信在地球高緯度地區通信效果不好，并且兩極地區為通信盲區3） 衛星工作頻段的選擇應依據的原則：1.工作頻段的電波應能穿透電離層2.電波傳輸損耗及其它損耗要小3.天線系統接受外界噪聲要小4.設備重量要輕，耗電要省5.可用頻道要寬，以滿足通信容量的需要6.與其他地面無線系統之間的相互干擾要盡量小7.能充分利用現有技術設備，并便于與現有通信設備配合使用4） 與地面通信網相比，VSAT衛星通信網特點：1.覆蓋范圍大，與通信距離無關2.靈活性好，多種業務可再—個網并存3.點對多點通信能力強，獨立性好，是用戶擁有的專用網4.互操作性好，通信質量好，有較低的誤比特率和較短的網絡響應時間5） 統衛星通信網相比，VSAT衛星通信網特點1面向用戶而不是地面網絡2天線口徑小，一般為0.3-2.4m，發射機功率低，一般為1-2w，安裝方便，只需要簡單的安裝工具和一般的地基3.智能化功能強，集成化程度高4.VSAT站很多，但各站業務量小，一般作為專用網使用6）VSAT的總特點是：地球站設備簡單，體積小，重量輕，造價低，安裝與操作簡便組網方便靈活通信質量好，可靠性高，適于多種業務和數據率，且易于想ISDN過度直接面向用戶，特別適合于用戶分散、稀路由和業務量小的專用通信網。7） 確定衛星通信的多址協議的原則要有較高的衛星信道共享效率，即吞吐量要高有較短的延遲，其中包括品均延遲和峰值延遲有信道出現擁塞的情況下具有穩定性應有能承受信道誤碼和設備故障的能力建立和恢復時間短易于建網，且設備造價低8） 移動衛星通信系統的主要特點移動通信衛星覆蓋區域的大小與衛星的高度及衛星的數量有關為了實現全球覆蓋，需采用多衛星通信系統采用中、低軌道帶來的好處是傳播時延較小，服務質量較高，傳播損耗小，使手持衛星終端易于實現采用GEO軌道的好處是只用一顆衛星即可實現臉頰的區域性移動衛星通信，但傳播時延大喝傳播損耗大移動衛星通信系統保持了衛星通信固有的優點，副高范圍大，路由選擇比較簡單，通信費用與通信距離無關9） 移動衛星通信系統技術特點系統龐大、結構復雜、技術要求高、用戶數量多衛星天線波束應能適應地面覆蓋區域的變化并保持指向，用戶移動終端的天線波束應能隨用戶的移動而保持對衛星的指向，或者是全方向性的天線波束移動終端的體積、重量、功耗均受限，天線尺寸外形受限于安裝的載體因為移動終端的EIRP有限，對空間段的衛星轉發器及星上天線需專門設計，并采用多點波束技術和大功率技術以滿足系統的要求移動衛星通信系統中的用戶鏈路，其工作頻段受到一定的限制，一般在200MHz-10GHz由于移動體的運動，當移動終端與衛星轉發器間的鏈路受到阻擋時，會產生陰影效應，造成通信阻斷，對此，移動衛星通信應能使用用戶移動終端能夠多星公視多顆衛星構成的衛星星座系統，需要建立星間通信鏈路、星上處理和星上交換或需要建立具有交換和處理能力的信關關口地球站四、卷積碼編碼P53對參數計算方位角、仰角、站星距的計算：P18仰角：式中：11:為地球站經度、緯度。2、2:為星下點經度、緯度。卬二卬2-卬1,為衛星地面站與衛星的經度差。R=6378.155Km，為地球平均赤道半徑。h=35786.045Km，為靜止衛星軌道離地面高度。方位角：站星距：延遲時間：T=d/c3)鏈路計算自由空間傳播損耗LP衛星或地球站接收機輸入端的載波接收功率：[C]=[EIRP]+[GR]-[LP](3-1)其中，[GR]為接收天線的增益(dBi),[L?]為自由空間損耗(dB),[EIRP]為發射機的有效全向輻射功率(dBW)。[]?--+--=- 21211211)cos(cos1/))cos((costan^^Q^^Q^h1sintanarctan。卬卬二a+)(180)(18000 衛星位于地球站西側衛星位于地球站東側-，方位角二當地球站位于北半球時aa卬卬?？)(360)(0衛星位于地球站西側-衛星位于地球站東側，方位角二當地球站位于南半球時aa卬卬卬Ocoscos)(2)(122hRRhRRd+-++=))(/4lg(20)/4lg(20][dBcdfdLPn入n==有效全向輻射功率：[EIRP]=[PT?GT]=[PT]+[GT]若考慮發射饋線損耗[LFT](dB)，則有效全向輻射功率[EIRP]為：[EIRP]=[PT]-[LFT]+[GT](3-2)若再考慮接收饋線損耗[LFR](dB)、大氣損耗[La](dB)、其它損耗[Lr](dB),貝U,接收機輸入端的實際載波接收功率[C](dBW)為：式(3-3):[C]=[PT]-[LFT]+[GT]+[GR]-[LP]-[LFR]-[La]-[Lr]進入接收系統的噪聲功率應為：N=kTtB(3-4)式中，N為進入接收系統的噪聲功率；Tt為天線的等效噪聲溫度;k=1.38x10-23J/K為波爾茲曼常數；B為接收系統的等效噪聲帶寬。接收機輸入端的載波噪聲功率比為：(3-5)以分貝(dB)表示為：(3-6)衛星轉發器接收機輸入端的載噪比[C/N]S為(3-7)式中，[EIRP]E為地球站有效全向輻射功率，LPU為上行鏈路自由空間傳輸損耗，GRS為衛星轉發器接收天線的增益，LFRS為衛星轉發器接收系統的饋線損耗，[La]為大氣損耗，TS為衛星轉發器輸入端的等效噪聲溫度；BS為衛星轉發器接收機的帶寬。若GRS中計入了LFRS,則該GRS稱為有效天線增益；若將La和LPU合并為LU(稱為上行鏈路傳輸損耗或上行鏈路傳播衰減)，則式(3-7)可寫為BkTLGGPNCtPRTT1=[][][]()BkTGLNCtRPlg10EIRP-+-=[][][][][]()SSaFRSRSPUESlg10EIRPBkTLLGLNC---+[][][]()SSRSUESlg10EIRPBkTGLNC-+-=(3-8)地球站接收機輸入端的[C/N]E(3-9)式中，[EIRP]S為衛星轉發器的有效全向輻射功率，LD為下行鏈路自由空間傳輸損耗，GRE為地球站有效接收天線增益，LFRS為衛