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知识中心卫星无线通信系统 卫星通信系统的特点
2019-08-11 16:21:51
来源：朵拉利品网
1, 卫星通信系统的特点
无线通信系统（Wireless Communication System）：也称为无线电通信系统，是由发送设备、接收设备、无线信道三大部分组成的，利用无线电磁波，以实现信息和数据传输的系统。它根据工作频段或传输手段分类， 可以分为中波通信、短波通信、超短波通信、微波通信和卫星通信等。发送设备(1)变换器（换能器）：将被发送的信息变换为电信号。例如话筒将声音变为电信号。(2)发射机：将换能器输出的电信号变为强度足够的高频电振荡。(3)天线：将高频电振荡变成电磁波向传输媒质辐射。传输媒体——电磁波在自由空间中，波长与频率存在以下关系：c = f λ式中： c为光速，f 和λ分别为无线电波的频率和波长，因此，无线电波也可以认为是一种频率相对较低的电磁波。 对频率或波长进行分段，分别称为频段或波段。 不同频段信号的产生、放大和接收的方法不同， 传播的能力和方式也不同， 因而它们的分析方法和应用范围也不同。无线电波只是一种波长比较长的电磁波， 占据的频率范围很广。电磁波从发射机天线辐射后，不仅电波的能量会扩散，接收机只能收到其中极小的一部分，而且在传播过程中，电波的能量会被地面、建筑物或高空的电离层吸收或反射；或在大气层中产生折射或散射，从而造成强度的衰减。根据无线电波在传播过程所发生的现象 ， 电波的传播方式主要有绕射（地波），反射和折射（天波），直射（空间波）。决定传播方式的关键因素是无线电信号的频率。沿大地与空气的分界面传播的电波叫地表面波，简称地波。绕射传播。传播途径主要取决于地面的电特性。地波在传播过程中，由于能量逐渐被大地吸收，很快减弱（波长越短，减弱越快），因而传播距离不远。但地波不受气候影响，可靠性高。超长波、长波、中波无线电信号，都是利用地波传播的。短波近距离通信也利用地波传播。天波是利用天空的电离层折射和反射而传播的电波，也叫天空波。电离层只对短波波段的电磁波产生反射作用，因此天波传播主要用于短波远距离通信。两个突出特点：一是传播距离远，同时产生中间静区地带，二是传播不稳定，随昼夜和季节的变化而变化。因此，短波通信要经党更换波段，以保证质量。空间波又称为直射波，是由发射点从空间直线传播到接收点的无线电波。直射波传播距离一般限于视距范围。在传播过程中，它的强度衰减较慢，超短波和微波通信就是利用直射波传播的。在地面进行直射波通信，其接收点的场强由两路组成：一路由发射天线直达接收天线，另一路由地面反射后到达接收天线，如果天线高度和方向架设不当，容易造成相互干扰（例如电视的重影）。限制直射波通信距离的因素主要是地球表面弧度和山地、楼房等障碍物，因此超短波和微波天线要求尽量高架。接收设备接收是发射的逆过程，它包括：(1)接收天线：将空间传播到其上的电磁波转化为高频电振荡(2)接收机：高频电振荡转化为电信号(3)变换器（换能器）：将电信号转化为所传送信息
2, 数字集群系统中无线通信系统由以下哪些部分组成
社会经济发展之后，人的流动性增加了。移动电话、BP机以及几代无绳电话的出现，都在一定程度上迎合了这样一种需要。可是，这些通信工具能够起作用的范围却是十分有限的，它离人类通信的理想境界还有一段相当大的距离。什么是人类通信的理想境界呢？那就是不论什么人，也不论他在何处，都能在任何一个时刻与地球上任何一个其他个人，以任何一种形式建立通信联系。这也就是所谓的“全球个人通信”的概念。要实现全球个人通信，首先需要一个能覆盖全球，没有任何“死角”的现代化通信网。这个网要有能自动且十分迅速地寻找并跟踪每一个行踪不定的用户的本领。此外，还要求有十分轻便、小巧和能移动的电话机、传真机、数据终端机等通信终端设备。目前，国际上的许多财团都在参与开发全球个人通信系统的角逐。正在开发的系统中，美国摩托罗拉公司的“铱系统”尤其引人注目。“铱系统”实际上是一个低轨道全球卫星移动通信网。卫星“星座”是由66颗运行在780千米上空的低轨道卫星组成的。这66颗直径约1米的小卫星分布在6条椭圆形轨道上，每条轨道上有11颗。这些卫星发射出来的无线电波束，覆盖了整个地球。当系统中的任何一部电话启动时，与该电话机最近的一颗卫星和“铱星网络”便会自动核实该机帐号及其所在方位。然后，用户可以选择利用蜂窝通信系统或卫星中转与接力系统，把信息传送到目的地。利用微波，信息在66颗卫星之间接力传输，其往返穿梭，与运动员的接力赛跑十分相似。在地面上，一种叫“关口站"的地球站将“铱系统”与地面的公用电话网连接起来，它使得地面上的任何一部电话机、传真机、寻呼机和数据终端机，都能通过“铱系统”与别的通信终端机建立起通信联系。为了进行全球个人通信，每一个用户都有一个唯一的、属于他自己的“个人号码”。预计到2001年，持有个人号码，加入“铱系统”行列的用户可达180万户之多。如果加上其他类似系统的用户，全球个人通信将会有相当的规模。“海内存知己，天涯若比邻”这一人类多年来美好的憧憬，不久将会变成为科学的现实！
3, 什么是个人通信系统？
利用通信卫星和广播卫星传输电话和广播电视节目是卫星应用技术的重大发展。那么，通信卫星是怎样工作的呢？卫星通信系统是由通信卫星（空间部分）和通信地面站（地面部分）两大部分构成的。在这一系统中，通信卫星就是一个悬挂在空中的通信中继站。它居高临下，视野开阔，只要在它的覆盖照射区以内，不论距离远近都可以通信，通过它转发和反射电报、电视、广播和数据等无线信号。通信卫星工作的基本原理是：从一个地面站发出无线电信号，这个微弱的信号被卫星通信天线接收后，首先在通信转发器中进行放大，变频和功率放大，最后再由卫星的通信天线把放大后的无线电波重新发向另一个地面站，从而实现两个地面站或多个地面站的远距离通信。例如一位在亚洲的用户要通过卫星与大洋彼岸的美洲另一位用户打电话，就要先通过长途电话局把用户电话线路与卫星通信系统中的地面站连通，地面站把电话信号发射到卫星，卫星接到这个信号后通过功率放大器，将信号放大再转发到大西洋彼岸的地面站，地面站把电话信号取出来，送到受话人所在的城市长途电话局转接用户。电视节目的转播与电话传输相似。但是由于各国的电视制式标准不一样，在接收设备中还要有相应的制式转换设备，将电视信号转换为本国标准。电报、传真、广播、数据传输等业务也与电话传输过程相似，不同的是需要在地面站中采用相应的终端设备。随着航天技术日新月异的发展，通信卫星的种类也越来越多。按服务区域划分，有全球、区域和国内通信卫星。按用途分，有一般通信卫星、广播卫星、海事卫星、跟踪和数据中继卫星以及各种军用通讯卫星。摘自：lanyue
相关概念
传播
传播，意指传送或散布。信息是传播的内容。传播的根本目的是传递信息，是人与人之间、人与社会之间，通过有意义的符号进行信息传递、信息接受或信息反馈活动的总称。出自《北史·突厥传》：“宜传播天下，咸使知闻。”
地波
沿地面传播的无线电波叫地波，又叫表面波。
电磁波
电磁波，是由相同且互相垂直的电场与磁场在空间中衍生发射的震荡粒子波，是以波动的形式传播的电磁场，具有波粒二象性。电磁波是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面。电磁波在真空中速率固定，速度为光速。见麦克斯韦方程组。 电磁波伴随的电场方向，磁场方向，传播方向三者互相垂直，因此电磁波是横波。当其能阶跃迁过辐射临界点，便以光的形式向外辐射，此阶段波体为光子，太阳光是电磁波的一种可见的辐射形态，电磁波不依靠介质传播，在真空中的传播速度等同于光速。电磁辐射由低频率到高频率，主要分为：无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽马射线。人眼可接收到的电磁波，称为可见光（波长380~780nm）。电磁辐射量与温度有关，通常高于绝对零度的物质或粒子都有电磁辐射，温度越高辐射量越大，但大多不能被肉眼观察到。 频率是电磁波的重要特性。按照频率的顺序把这些电磁波排列起来，就是电磁波谱。如果把每个波段的频率由低至高依次排列的话，它们是无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线及γ射线。 通常意义上所指有电磁辐射特性的电磁波是指无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线。而X射线及γ射线通常被认为是放射性辐射特性的。
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