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[资料] 卫星通信系统

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发表于 2017-2-27 11:03:33 | 显示全部楼层 |阅读模式
最近几年,卫星通信已被越来越多的人所使用,其系统具有不受自然条件和地域的限制, 机动性灵活,通信距离远,覆盖面积大,以及不同国家的无缝衔接等优点。卫星通信的用途越来越广泛,卫星通信网络覆盖范围越来越广,多媒体通信业务方式越来越多,如话音业务,数据传输业务和音视频传输业务等,给远程数据传输,应急事故现场指挥和视频现场转播等提供了良好的途径,在公众通信、专用通信和广播电视节目传输等方面得到了极为广泛应用,特别是在应急通信中。
      
       一、收发系统
收发系统分为接收系统和发送系统两部分。接收系统功能是通过反射面反射通信卫星转发的微波信号,经由喇叭接收,滤波器滤波,LNB放大,下变频,最后通过Modem解调变成基带信号。发送系统功能是把本地的基带信号经Modem调制、BUC上变频和功率放大,通过天线向通信卫星发送信号
   
1、接收系统
接收系统包括天线反射面,喇叭,正交膜双工器、LNB,定向耦合器/功分器,滤波器和解调器。卫星转发器转发的微波信号经过天线反射面反射汇聚在焦点上,然后通过喇叭接收,滤波器滤波,LNB放大和下变频,最后通过定向耦合器/功分器连接到伺服控制系统的信标接收机、夏普接收机和收发系统的Modem。LNB又称高频头,分为低噪声放大器LNA和低噪声下变频器LNC两部分。其中LNC又包括混频器、本机振荡器两块。由于地面天线接收到来自卫星的C或Ku波段信号极其微弱,需要首先通过LNA放大,然后在混频器中将收到的信号频率与本机振荡器产生的本振频率相减,使得不同频段的高频率的信号转换为适合卫星接收机处理的、统一频段的中频信号,其频率范围大概为950M~2150MHz。
卫星转发器的发射功率受到限制,而通信距离又很远,地球站收到的信号极其微弱,接收系统内部噪声以及其他外部噪声的影响必须很小,才能使系统正常工作。接收系统组成

2、发送系统

发送系统主要由天线反射面、喇叭、正交膜双工器、MODEM(卫星调制解调器)和上变频器模块BUC组成。首先将业务数据通过编码转换成基带信号,经过基带处理,再通过MODEM,将基带信号变为中频调制信号。然后进入BUC中,上变频为指定的高频发射频率,由高频功率放大器进行放大,最后由喇叭发射到反射面上,经由反射面反射发送给卫星。
        由于接收和发送系统都需要经由喇叭和反射面,为了避免相互干扰,采用正交膜双工器,调整极化角度,使接收和发送信号的方面相互正交,来隔开通向LNB与从BUC传输过来的信号,如发射采用水平极化波 H,而接收采用垂直极化波 V。


二、监控系统
监控系统即人机交互系统,操作人员可以通过此系统观察地球站运行状态,并控制地球站。便携式地球站的监控系统有两种:PC监控系统和PDA监控系统。监控系统软件采用的是JAVA语言编写,主要功能是把操作人员输入的参数,经过对星公式计算,把理论的方位、俯仰和极化角度值发送到伺服控制系统中,并实时监控地球站运行状态。

三、伺服控制系统
伺服控制系统为地球站的核心,该系统功能是通过与监控系统的交互,得到用户指定的卫星参数,然后控制便携式卫星天线搜索并精确锁定目标卫星。伺服控制系统分为以下几个模块:主控制模块、传感器模块、WIFI通信模块、接收机模块、电机控制模块和数据存储模块。

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