第一章衛(wèi)星通信概述課程內(nèi)容——基本知識(shí)衛(wèi)星系統(tǒng)的組成衛(wèi)星軌道與覆蓋衛(wèi)星通信概述課程內(nèi)容——鏈路與多址衛(wèi)星通信鏈路設(shè)計(jì)衛(wèi)星通信傳輸與多址技術(shù)課程內(nèi)容——網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)衛(wèi)星通信新系統(tǒng)典型衛(wèi)星通信系統(tǒng)教材與參考資料參考資料：TimothyPratt,JeremyE.Allnutt，SatelliteCommunications,Wiley,2019(ThirdEdition)陳振國(guó)，楊鴻文，郭文彬，衛(wèi)星通信系統(tǒng)與技術(shù)，北京郵電大學(xué)出版社，2003.夏克文，衛(wèi)星通信，西安電子科技大學(xué)出版社，2008.朱立東，吳廷勇，卓永寧，衛(wèi)星通信導(dǎo)論，電子工業(yè)出版社，2015.劉功亮，李暉，衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，人民郵電出版社，2015.張雅聲，馮飛，衛(wèi)星星座軌道設(shè)計(jì)方法，國(guó)防工業(yè)出版社，2019.續(xù)欣，劉愛(ài)軍，湯凱，潘小飛，王向東，衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)，電子工業(yè)出版社，2018.張洪太，王敏，崔萬(wàn)照，衛(wèi)星通信技術(shù)，北京理工大學(xué)出版社，2018.雒明世，馮建利，衛(wèi)星通信，清華大學(xué)出版社，2019.徐雷，尤啟迪，石云，李昌華，吳斌，衛(wèi)星通信技術(shù)與系統(tǒng)，哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2019.楊明川，丁睿，郭慶，孟維曉，衛(wèi)星移動(dòng)信道傳播特性分析與建模，人民郵電出版社，2020.教材：趙龍，王文博，龍航，趙慧，衛(wèi)星通信，北京郵電大學(xué)出版社，2022

基本概念：定義，組成，分類基本知識(shí)：軌道，頻段，特點(diǎn)業(yè)務(wù)類型：固定，移動(dòng)歷史發(fā)展：國(guó)際、國(guó)內(nèi)、發(fā)展第1章衛(wèi)星通信概述衛(wèi)星通信：指利用人造地球衛(wèi)星作為中繼站轉(zhuǎn)發(fā)或者反射無(wú)線電信號(hào)，在兩個(gè)或者多個(gè)地球站之間進(jìn)行的通信。衛(wèi)星通信系統(tǒng)：利用人造地球衛(wèi)星在地球站之間進(jìn)行通信的系統(tǒng)。通信衛(wèi)星：用于實(shí)現(xiàn)通信目的的人造地球衛(wèi)星。1基本概念——定義宇宙無(wú)線電通信（空間通信）的方式有3種：空間站與地球站間的通信；各空間站間的通信；通過(guò)空間站的轉(zhuǎn)發(fā)或反射進(jìn)行各地球站間的通信。1基本概念——組成衛(wèi)星通信系統(tǒng)：通信衛(wèi)星、通信地球站分系統(tǒng)、跟蹤遙測(cè)及指令分系統(tǒng)，以及監(jiān)控管理分系統(tǒng)四部分組成。衛(wèi)星通信系統(tǒng)：空間段、地面段和控制段三部分。1基本概念——分類衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)狀態(tài)：靜止（同步）和運(yùn)動(dòng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)（隨機(jī)衛(wèi)星通信系統(tǒng)和相位衛(wèi)星通信系統(tǒng)）衛(wèi)星通信覆蓋區(qū)范圍：全球、國(guó)際、國(guó)內(nèi)和區(qū)域衛(wèi)星通信系統(tǒng)衛(wèi)星的結(jié)構(gòu)：有源（主動(dòng)）和無(wú)源（被動(dòng)）衛(wèi)星通信系統(tǒng)多址方式：頻分多址、時(shí)分多址、碼分多址、空分多址和混合多址衛(wèi)星通信系統(tǒng)等基帶信號(hào)體制：模擬和數(shù)字衛(wèi)星通信系統(tǒng)用戶性質(zhì)：公用（商用）、專用和軍用衛(wèi)星通信系統(tǒng)通信業(yè)務(wù)種類：固定業(yè)務(wù)、移動(dòng)業(yè)務(wù)、廣播電視、科學(xué)試驗(yàn)和教學(xué)、氣象、導(dǎo)航、軍事等衛(wèi)星通信系統(tǒng)衛(wèi)星通信所用頻段：特高頻（UHF）、超高頻（SHF）、極高頻（EHF）和激光衛(wèi)星通信系統(tǒng)等2基本知識(shí)——軌道衛(wèi)星軌道形狀：圓形軌道和橢圓形軌道。衛(wèi)星軌道高度：低地球軌道（LEO）：500-2000km中地球軌道（MEO）：2000-20000km靜止/同步軌道（GEO/GSO）：35786km高橢圓軌道（HEO）：可達(dá)40000km2基本知識(shí)——軌道2基本知識(shí)——軌道軌道傾角：赤道軌道：傾角為0極軌道：軌道傾角為90o傾斜軌道：傾角不為0o、90o、180o順行軌道：軌道在赤道面上的投影運(yùn)行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同逆行軌道：軌道在赤道面上的投影運(yùn)行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相反軌道運(yùn)行周期回歸/準(zhǔn)回歸軌道：衛(wèi)星星下點(diǎn)軌跡在整數(shù)個(gè)恒星日（M），圍繞地球旋轉(zhuǎn)整數(shù)圈（N）后重復(fù)的軌道。其中M=1為稱為回歸軌道；而M>1稱為準(zhǔn)回歸軌道。非回歸軌道：不存在任何整數(shù)M與N，使得衛(wèi)星星下點(diǎn)軌跡在整數(shù)個(gè)恒星日圍繞地球轉(zhuǎn)整數(shù)圈。2基本知識(shí)——軌道衛(wèi)星要保持完全對(duì)地靜止（GEO），須滿足三個(gè)條件：軌道必須為圓形，即偏心率為0；軌道必須位于正確的高度上，即具有正確的周期；軌道必須位于赤道平面內(nèi)，即與赤道面的夾角為零。對(duì)地同步衛(wèi)星（GSO）：若某衛(wèi)星與赤道面的夾角不為零或者其偏心率非零，但其環(huán)繞周期正確。地面上觀測(cè)者觀測(cè)到的對(duì)地同步衛(wèi)星位置會(huì)在一個(gè)視角均值左右搖擺。2基本知識(shí)——頻段影響：通信容量、可靠性、設(shè)備復(fù)雜度和成本高低，并且還將影響到與其它通信系統(tǒng)的協(xié)調(diào)。著重考慮以下因素：應(yīng)能穿過(guò)電離層，傳播損耗和外部附加噪聲應(yīng)盡可能??；應(yīng)具有較寬的可用頻帶，盡可能增大通信容量；與地面通信業(yè)務(wù)間產(chǎn)生相互干擾；電子設(shè)備的利用與相互配合。衛(wèi)星通信使用頻率選在微波波段（300MHz~300GHz）有很寬的頻譜，可以獲得較大的通信容量；天線增益高、尺寸小，現(xiàn)有微波通信設(shè)備可以改造利用；不會(huì)被電離層反射，能直接穿透電離層到達(dá)衛(wèi)星。2基本知識(shí)——頻段微波波段衛(wèi)星通信使用的頻段2基本知識(shí)——頻段早期的衛(wèi)星：“功率受限”帶寬?。?50或500MHz）；天線增益?。惠敵龉β市∧壳暗男l(wèi)星：提高功率：例DBS－TV衛(wèi)星的功率可達(dá)200W提高容量：頻率復(fù)用采用同頻有向波束（空間頻率復(fù)用），及同頻極化波（頻率極化復(fù)用）。GEO衛(wèi)星的最初標(biāo)準(zhǔn)間隔為3°，但是許多國(guó)家和地區(qū)都將這一間隔縮小到了2°，可以在6/4GHz和14/11GHz為新衛(wèi)星提供更多可用頻率。一些大型GEO衛(wèi)星同時(shí)采用6/4GHz和14/11GHz兩個(gè)工作頻段，從而增加系統(tǒng)帶寬。綜合采用空間頻率復(fù)用和極化頻率復(fù)用后，總有效帶寬可達(dá)2250MHz。2基本知識(shí)——特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：通信距離遠(yuǎn)，且費(fèi)用與通信距離無(wú)關(guān)。覆蓋面積大，可進(jìn)行多址通信。通信頻帶寬，通信容量大。機(jī)動(dòng)靈活。通信鏈路穩(wěn)定可靠，傳輸質(zhì)量高。缺點(diǎn)：通信時(shí)延較長(zhǎng)。通信衛(wèi)星使用壽命較短。作為一個(gè)開(kāi)放的通信系統(tǒng)，其通信鏈路易受外部條件影響。存在日凌中斷和星蝕現(xiàn)象。衛(wèi)星通信系統(tǒng)技術(shù)復(fù)雜。靜止衛(wèi)星通信在地球高緯度地區(qū)通信效果不好，并且兩極地區(qū)為通信盲區(qū)?？勺鳛殛懙匾苿?dòng)通信的擴(kuò)展、延伸、補(bǔ)充和備用，對(duì)航空用戶、航海用戶、缺乏地面通信基礎(chǔ)設(shè)施的偏遠(yuǎn)地區(qū)用戶，以及對(duì)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)性要求較高的專門用戶都具有很大的吸引力。2業(yè)務(wù)類型——分類ITU劃分的衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)：衛(wèi)星固定業(yè)務(wù)（FixedSatelliteService，F(xiàn)SS）衛(wèi)星移動(dòng)業(yè)務(wù)（MobileSatelliteService，MSS）衛(wèi)星無(wú)線電導(dǎo)航業(yè)務(wù)（RadioNavigationSatelliteService，RNSS）衛(wèi)星無(wú)線電定位業(yè)務(wù)（RadioDeterminationSatelliteService，RDSS）衛(wèi)星廣播業(yè)務(wù)（BroadcastingSatelliteService，BSS）衛(wèi)星氣象業(yè)務(wù)（MeteorologicalSatelliteService，MetSatService）業(yè)余衛(wèi)星業(yè)務(wù)（AmateurSatelliteService，ASS）2業(yè)務(wù)類型——分類3業(yè)務(wù)類型——固定業(yè)務(wù)從系統(tǒng)所提供的業(yè)務(wù)性能和覆蓋范圍：國(guó)際衛(wèi)星通信國(guó)內(nèi)和區(qū)域衛(wèi)星通信國(guó)內(nèi)衛(wèi)星通信根據(jù)組網(wǎng)方式和應(yīng)用的不同：以話音為主的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信系統(tǒng)以數(shù)據(jù)為主的VSAT系統(tǒng)基于DVB的單向數(shù)據(jù)廣播和分發(fā)系統(tǒng)基于DVB-RCS或交互的雙向衛(wèi)星數(shù)據(jù)廣播和分發(fā)系統(tǒng)3業(yè)務(wù)類型——移動(dòng)業(yè)務(wù)按用途分類海事移動(dòng)衛(wèi)星系統(tǒng)（MMSS）：主要用于改善海上救援工作，提高船舶使用的效率和管理水平，增強(qiáng)海上通信業(yè)務(wù)和無(wú)線定位能力。航空移動(dòng)衛(wèi)星系統(tǒng)（AMSS）：主要用于飛機(jī)和地面間，為機(jī)組人員和乘客提供話音和數(shù)據(jù)通信。陸地移動(dòng)衛(wèi)星系統(tǒng)（LMSS）：主要為陸地上行駛車輛和行人提供移動(dòng)通信服務(wù)。銥系統(tǒng)按衛(wèi)星軌道形狀和高度分類大橢圓軌道(HEO)系統(tǒng)同步靜止軌道(GEO)系統(tǒng)中軌道(MEO)系統(tǒng)低軌道(LEO)系統(tǒng)：銥系統(tǒng)，全球星系統(tǒng)，軌道通信系統(tǒng)，星鏈4發(fā)展歷史——國(guó)際ArthurC.Clarke:1945年:《Extra-TerrestrialRelays》WirelessWorld若能夠在赤道上空設(shè)置一顆與地面相對(duì)靜止的無(wú)線電中繼衛(wèi)星，則可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程無(wú)線電通信實(shí)現(xiàn)全球覆蓋只需要三顆同步衛(wèi)星。4發(fā)展歷史——國(guó)際1957年：前蘇聯(lián)發(fā)射了第1顆LEO衛(wèi)星－Sputnic（美蘇太空競(jìng)賽的導(dǎo)火索）1958年：美國(guó)發(fā)射第1顆衛(wèi)星，第1次通過(guò)衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音通信1962年：美國(guó)第1次發(fā)射了真正實(shí)用通信衛(wèi)星（Telstar/MEO/C頻段/50MHz）1964年，12個(gè)國(guó)家加入并成立Intelsat（國(guó)際電信衛(wèi)星組織）1965年：第1顆商業(yè)通信衛(wèi)星（INTELSAT-1）進(jìn)入靜止軌道1970年：中國(guó)發(fā)射第1顆衛(wèi)星－“東方紅1號(hào)”（LEO）1984－199