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信息科学与电子工程专业英语-卫星通信概论ppt
    来源:乐鱼体育提款 作者:leyu乐鱼体育网址入口      发布时间:2022-08-11 04:51:51      点击次数: 1     字体大小[ ]

  这是一个关于信息科学与电子工程专业英语-卫星通信概论ppt,主要介绍卫星通信的基本概况、卫星通信发展的历史、我国卫星通信发展史、卫星通信—主要特点、卫星通信—主要难点、卫星通信—应用范围。欢迎点击下载哦。

  通信:在两个或多个位置实现信息的传输、接收和处理。 通信是人类社会的基本需求,每一次通信技术的变革都会对整个社会以及每一个人带来极大的影响。

  通信技术的发展总是向着这一理想目标靠近,在实现过程中要进行实时性、传输距离、传输带宽等各方面的权衡。

  无线通信是现代通信技术的一个代表,相对于有线通信网来说,具有使用地点灵活,架设简单,建设成本低等各方面的优点。

  把中继站用火箭发射到赤道上空的静止轨道上,每隔120度设一个静止卫星这样不仅能够实现远距离通信,甚至能够实现全球通信。

  当时远距离通信尤其是移动通信,主要采用短波,短波通信是利用电离层的反射来实现信息的传输。

  由于电离层的高度和反射率随季节、昼夜而变化,因而短波通信信号不稳定。要求使用者具有丰富的经验才能正常使用。

  由于微波是直线传输的,地面对微波吸收很严重,因此每隔50到80公里,需要架设很高的铁塔(80~100米)来建造中继站,进行逐段接力通信,实现远距离通信。

  微波通信较稳定、通信容量较大,但随着远距的增加费用也成倍加大并且通信效果变差,远距离通信困难很多。

  克拉克的设想发表后,受到了各国科学家的重视,尤其是二战后火箭技术已经达到了一定的水平,纷纷开展了卫星技术的研究。

  1957年10月,前苏联成功地发射了世界上第一颗人造地球卫星,证实了上述理论的可行性。

  美国第一颗卫星的发射成功,以及第一艘载人登月飞船“阿波罗11号”登上月球作出突出贡献,而航天飞机的研制也是自他手中开始。

  用于遥控、遥测和信标信号的全向天线,接收地面的指令及向地面发送遥测数据。

  用于通信的微波定向天线。可分为全球波束天线、点波束天线和区域波束天线三类。

  一颗通信卫星上有几个到几十个转发器,每个转发器能同时接收和转发多个地球站的信号。

  遥测部分用来在星上测定并给地面的TT&C (Tracking Telemetry &Command)站发送有关卫星姿态及卫星各部件工作状态的数据。

  卫星电源系统是卫星的关键分系统之一,它担负着为卫星的其它分系统和有效载荷供电的重要任务。电源分系统供电质量的优劣直接影响卫星整星的工作状态。

  通常卫星的电源系统由太阳能电池、蓄电池以及供配电设备组成。光照区太阳能为蓄电池充电,阴影区由蓄电池供电。

  若卫星中只有蓄电池(出现在早期的试验卫星以及一些短期航天任务中),则蓄电池耗尽就意味着卫星寿命的结束,如“斯科尔号”。

  太阳能电池的总功率与其面积相关,目前卫星上一般采用展开式的太阳能电池帆板,以提高整星的能源供应。但太阳能电池帆板对太阳光角度的跟踪将直接影响太阳能电池的输出功率。

  太阳能电池的光电转换效率与太阳能电池的材料、工艺等相关。目前效率最高的是多结砷化镓电池,效率在33%以上.

  作为在轨卫星的重要子系统,重量总是越小越好。要减小能源系统的重量主要通过以下几方面入手:

  鑫诺卫星通信有限公司的“鑫诺3号”卫星是一颗专门为我国满足中央台、各省会城市、各直辖市卫星广播电视传输需要的广播电视传送卫星 。

  它一般由天线、馈线设备、发射设备、接收设备、信道终端设备、电源设备、自动跟踪设备以及临近设备等组成。

  抛物面天线,这种天线的抛物面反射器有把无线电波集中成窄窄的一束的本事,即有很强的方向性。

  它可以减小无线电波在空间传播时的损失,保证通信卫星上的转发器和地球站设备接收正常的信号。

  能根据卫星遥测系统发出的信号,迅速判断天线偏离卫星的位置,然后转动天线使它对准九宵云外的卫星。

  一个测控站可以测控多颗卫星,但一颗卫星在同一时间只能由一个特定的测控站测控。

  1954年至1964年,美国曾先后利用月球、无源气球作为中继站,进行了电话、电视传输实验。

  美国宇航局在1958年12月发射斯科尔广播实验卫星,进行了磁带录音信号的传输。

  1960年8月美国发射“回声”(ECHO)卫星,首次完成了有源延迟中继通信。

  1962年7月美国AT&T公司发射了“电星一号”低轨道通信卫星,实现了电话、电视和数据的传输。

  1962年11月美国无线电公司发射了“中继一号”低轨道卫星,实现了跨洋的电视转播。

  1963年7月与1964年8月,美国先后发射三颗“辛康姆”卫星,最后一颗被射入近似圆形的静止通信卫星。

  利用它成功地进行了电话、电视和传线年秋用它向美国转播了在日本东京举行的奥林匹克运动会实况。

  仅以国际卫星组织为例,在160个国家和地区之间提供了4万条话路,并承担了几乎全部国际电视业务的传输。

  利用同步卫星进行海上移动通信的卫星通信网,实现了以全球海上船只为主要服务对象的同步卫星移动通信。

  80年代初最初由美国赤道通信公司抓住了这一技术方向,推出了C100、C120 VSAT卫星单向数据广播系统。

  80年代中期,纷纷投入人力和财力从事VSAT系统的研制和开发,如美国的休斯、哈里斯、高通,日本的NEC公司。

  移动汽车电线月,INMARSAT研制并成功运行了世界上第一个全球汽车电话系统,该系统的用户驾驶汽车可在任何地方实现全球通信。

  它属于中轨道卫星通信系统,因而只需卫星12颗;该系统有12颗卫星分别在两个正交的圆形地球轨道面上运行,每个轨道面上有6颗卫星,其中一颗为备用。卫星离地球表面高度为10350km,运行周期近6h。

  ICO将服务的目光从商务旅行者身上扩散到更广泛的人群中,它甚至特别强调为发展中国家服务。

  Globalstar系统不是一个独立的通信网,而是对现有的公用、专用、市话、长途网,地面蜂窝移动通信网以及各种特殊通信网的延伸和补充。

  以LEO新技术和包括采用码分多址技术的移动电话技术为基础。为简化网路结构,不采用星际链路交换信息的技术。

  比尔盖茨和克雷格.麦考,于1994年提出“满天星”计划。

  把924(1/10备用)颗卫星发射到690公里的轨道上,形成覆盖地球的互联网络。

  世界大部分地方的通信事业并不发达,因此利用卫星进行高速因特网接入则是一条捷径。

  在1971年,我国就引进10M车载站和30M标准地球站,首次利用通信卫星成功地进行国际通信。

  1972年,美国总统尼克松首次访华,有关部门优选卫星通信作为主要通信手段,出色地完成了这次重要的国际通信任务。

  70年代末期,我国先后利用德国和法国联合研制的“交响乐”以及国际卫星通信组织的IS IV-A、IS V等通信卫星进行通信和广播试验。

  以北京为主站,乌鲁木齐、呼和浩特、拉萨和广州为区域中心站的国家公用卫星通信网建成,转发器为国际通信卫星IS V。

  原邮电部向美国GTE公司购买在轨通信卫星,以“中星5号”命名加入国家公用卫星通信网。

  该星拥有24部C波段和6部Ku波段转发器,传输中央和地方的8套电视节目,同时还提供5200路双向电话业务,并为若干个VSAT系统提供专用网。

  我国采用“长征3号甲”运载火箭再次发射具有24部C波段转发器的“东方红3号B”新型通信卫星,于5月20日成功定点于东经125度的赤道上空,并以“中星6号”命名正式进入我国国家通信网通信卫星序列。

  2003年10月15日北京时间9时,杨利伟乘由长征二号F火箭运载的神舟五号飞船首次进入太空,是中华人民共和国第一位进入太空的太空人。

  2005年10月12日上午9:00在酒泉卫星发射中心发射升空, 费俊龙和聂海胜两名中国航天员被送入太空。是中国第一艘执行“多人多天”任务的载人飞船。

  2011年11月1日清晨5:58成功发射成功,预计在2-3日与天宫一号对接。

  北京、广州、拉萨、乌鲁木齐、成都、呼和浩特等30多个大站及数十个小站,拥有20000多条单向电路。

  既然地球站有发射机,也装有接收机,只要架设起来,相互之间都可以同时通信,这种能同时实现多方向、多地点通信的能力,称为“多址联接”。

  微波波段,转发器功率和新体制、新技术的不断发展,卫星通信容量越来越大,传输的业务类型越来越多样化。

  一颗卫星其通信容量就可超过33000条线万多人可同时打电线、通信灵活、机动

  由于距地面相数万公里,电磁波传播损耗很大,空间环境复杂多变,要把卫星发射到静止轨道上精确定点,并经常保持较小的漂移,难度是很高的。

  就通信来说,为了保证质量,需要采用高增益的天线、大功率发射机、低噪声接收设备和高灵敏度的调制解调器等一系列技术。正是这种需要,促进了微波、信号检测等理论与技术的迅速发展。

  电磁波传播速度约等于光速,地球站卫星地球站距离8万公里,时间约为0.27秒。

  通信卫星的广播式工作,为“多址联接”提供了可能性,但是,要将可能性变为现实,必须解决“多址技术”的问题,即接收站如何识别和选出发给自己的信号。

  静止卫星处于离地球数万公里之外,作为中继站,既无人值守,更无人维修。卫星上组装有成千上万个电子和机械元器件,若其中一个发生故障或损坏,就可能引起通信卫星的失效,导致整个卫星通信系统的瘫痪。

  在卫星上使用的都是经过精选的可靠性高、寿命长的元、器件。它们需要进行大量的寿命与可靠性试验。

  宽带卫星通信业务将在未来几年中得到快速发展。转发卫星有效载荷设计将以传统的转发器为基础,星上交换和处理有效载荷设计将利用宽带卫星和频率资源。卫星可以有效弥补地面通信网之不足,但必须是提供通过太空传输所能提供的效果更好的服务。未来卫星系统面临的市场需求将与地面通信面临的一样,即带宽更宽,功能更强,价格更低。通信容量最大和终端最简便的宽带系统将有市场优势。但是,宽带卫星业务的灵活性已具有自身的优势。用户将把始终在线的高速数据连接作为日常生活的一部分。但是,地面宽带链路的有效距离,无论有线还是无线,一般都小于它们将要替代的话音系统的有效距离。这就有可能在城市中产生许多宽带“孤岛”,在人烟稀少的地区情况会更加严重,而且沉重的系统费用会使专用的地面系统非常不经济。在这些地区,卫星自然成为应该选择的宽带通信手段。

  目前的宽带卫星一般被看作是接入技术,也就是专门在用户和Internet之间通过传统转发卫星或弯管式卫星提供宽带连接,与用调制解调器通过地面线路提供连接很相似。无论那种连接方式,每条线路每次都是接纳一个用户,而且数据的传送路由选择都是在中央设备中进行的。随着宽带业务的增加需要将通信路由功能从地面中央设备转移到空间卫星上,系统设计人员可以将来自许多猝发用户的通信量在到达卫星下行链路发射机之前进行组合,从而大大提高了效率并围,使系统每年产生更多的收益。

  革命性的新技术将大幅度地增强卫星的功能,并大大地降低卫星的成本。这些年以来,卫星体积越来越大,功率越来越高,通信容量越来越大。然而,在今后二十年中,低地球轨道(LEO)和中地球轨道(MEO)的卫星却可能会向另外一个方向发展,即小型化,从而使卫星发展回归到起点。每颗卫星都拥有强大的计算能力,并与几十颗、甚至几百颗相似的卫星互联,对地球进行不间断的地毯式覆盖。这些卫星可以是通信卫星、情报监视卫星或科学观察卫星。

  分别调研国内、国外太阳能电池光到电的转换效率能够达到的最大值。对于一颗通信卫星,除电源系统外整星(包括转发器)要消耗的功率如果是300W,假设电源系统自身消耗功率为其输出功率的15%,则太阳能电池面积最小要达到多少?假设电源系统自身消耗功率为其输出功率的25%呢?

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  《信息科学与电子工程专业英语-卫星通信概论ppt》是由用户橘淮北于2016-12-29上传,属于高校大学PPT。