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卫星来实现全球通信的。静止卫星所处的位置分别在太
平洋、印度洋和大西洋上空。它们构成的全球通信网承
担着绝大部分的国际通信业务和国际电视转播。
常见波束覆盖区域
• 可以根据特定业务的需要来设计卫星天线，因而出现了半球波
束、区域波束、国内波束、点波束以及形形色色的覆盖特定区
域的成形波束
• 这样的波束较全球波束窄，可以提高卫星的有效辐射功率，因
而增加系统容量
静止卫星通信的不足
• 两极地区为通信盲区，高纬度地区通信效果不好。
• 卫星发射和控制技术比较复杂。接收天线的尺寸较大，设昂
贵，通信费用高。在固定业务上，无法和电缆、光缆、地网
相竞争。
• 存在日凌中断和星蚀现象。即每年春分和秋分前后数日，太
阳、卫星和地球共处在一条直线上，当卫星处在太阳和地球
之间时，地球站天线对准卫星的同时，也会对准太阳，这时
因太阳干扰太强，每天有几分钟的通信中断。这种现象通常
称为日凌中断。而当卫星进入地球阴影区时，造成了卫星的
日蚀，称作星蚀。在星蚀期间，卫星靠蓄电池供电。由于卫
星重量限制，星载电池除维持星体正常运转需要外，难以为
各转发器提供充足的电源。
• 有较大的信号传播延迟和回波干扰。在静止卫星通信系统
中，通话时给人一种不自然的感觉。此外，如果不采取特殊
措施，由于混合线圈不平衡等因素还会产生“回波干扰”，
通信卫星的组成
• 空间平台
又称卫星公用舱，维持通信转发器、通信天线在
空中的正常工作的保障系统，包括：结构、温
控、电源、控制、遥测、指令与测距等分系
统。同步卫星还有远地点发动机。
• 有效负荷
包括通信转发器和天线
天线---遥测、遥控用高频或甚高频天线，一般为
全向天线；一类为通信用微波定向天线。
卫星转发器
• 通信卫星是一个设在空中的微波中继站，卫星
中的通信系统称为卫星转发器，其主要功能
是： 收到地面发来的信号后（ 称为上行信
号），进行低噪声放大，然后混频，混频后的
信号再进行功率放大，然后发射回地面（这时
的信号称作下行信号）。卫星通信中，上行信
号和下行信号频率是不同的，这是为了避免在
卫星通信天线中产生同频率信号干扰。
• 一个通信卫星往往有多个转发器，每个转发器
被分配在某一工作频段中，并根据所使用的天
线覆盖区域，租用或分配给处在覆盖区域的卫
星通信用户。
通信地球站（一）
• 由天线馈线设备、发射设备、接收设备、信道终端设备等组成
• 天线馈线设备
天线是一种定向辐射和接收电磁波的装置。它把发射机输出
的信号辐射给卫星，同时把卫星发来的电磁波收集起来送到
接收设备。收发支路主要是靠馈源设备中的双工器来分离
的。
• 发射设备
发射设备是将信道终端设备输出的中频信号变换成射频信
号，并把这一信号的功率放大到一定值。功率放大器可以是
单载波工作，也可以多载波工作，输出功率可以从数瓦到数
千瓦。
业务量大的大型地球站常采用速调管功率放大器，输出功率
可达3000W。中型地球站常采用行波管功率放大器，功率
等级在100～400W，随着微波集成电路技术的发展，固态
砷化稼场效应管放大器（又称固态功放）在小型地球站中被
广泛地采用，功率等级从0.25～125w不等。
通信地球站（二）
• 接收设备
接收设备的任务是，把接收到的极其微弱的卫星转发信
号首先进行低噪声放大，然后变频到中频信号，供信道
终端设备进行解调及其他处理。
• 信道终端设备
对发送支路来讲，信道终端的基本任务是将用户设备
（电话、电话交换机、计算机、传真机等）通过传输线
接回输入的信号加以处理，使之变成适合卫星信道传输
的信号形式。对接收支路来讲，则进行与发送支路相反
的处理，将接收设备送来的信号恢复成用户的信号。
卫星通信系统的技术体制
• 通信体制指信号传输方式和信号交换方式
• 卫星通信体制包括：基带信号传输方式、中
频（或射频）信号的调制制度、多址连接方
式、信道分配与交换制度。
PA
FDMA PA或DA
TDMA
SDMA
CDMA
PSK其他数
字调制制度
DM、PCM或其
他
数字制
FDM PA
FDMA PA或DA
SDMA
FM
SC
模拟制
信号形式多路复用方式调制制度多址方式分配制度
典型数字通信系统
典型数字通信系统（二）
• 基本的部分包括：数字信号形成、调制与解调、
同步系统、收发信机和信道。
• 信号的处理和变换部分包括：信源编码与解码、
加密与解密、信道编码与解码、多路分解与合
成、扩频与解扩、多址技术等。
• 各部分的排列顺序是一种典型情况，但具体实现
起来并非一定都按这一顺序安排，而且并非必须
包括其中所有环节。
典型数字通信系统组成及功能
（一）
• 数字信号形成
数字信号形成主要用来把源信息，如文字或模拟信
息变换成适应数字系统处理和传输的数字符号。技
术上包含字母编码、抽样、量化、脉冲编码调制。
• 信源编码与解码
信源编解码的目的在于把所形成的数字信号在一定
比特率下增加其信噪比，或者在一定信噪比下减少
比特率信源编码。
• 加密与解密
为了保证数字信号与所传信息的安全，防止无权用
户干扰和窃密，一般应采取加密措施。数字信号比
起模拟信号来易于加密，且效果也好
典型数字通信系统组成及功能
（二）
• 信道编码与解码
数字信号在信道传输时，由于噪声、衰落以及人为
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飞机通信系统(9)
