第1章 绪论
1.1 卫星通信的基本概念
1.1.1 卫星通信的含义及卫星通信系统的分类
1.卫星通信的含义
卫星通信是利用人造地球卫星作为中继站,在两个或多个地球站之间转发无线电信号,从而实现它们相互之间的信息交换和信息传输的通信方式。而地球站是指设在地面、海洋或大气层中的通信站(无线电收发信台);是用户接人卫星线路的接口,它包括地面站、机载站和船(舰)载站。
卫星通信是航天技术和通信技术结合的、计算机控制的先进通信方式,它是在微波通信基础上发展起来的一种特殊形式的微波通信。图1—1显示了由静止卫星构成的一种基本卫星通信系统。可见,地球上的各通信站,通过一颗通信卫星,建立起了彼此之间的无线通信,使得各地球站都可通过这颗卫星转发来进行通信。各球站的天线都指向同一颗卫星,其中由地球站发向卫星的信号所经历的通信线路称为上行线路,而由卫星向地面发射的信号所经历的路径则称为下行线路。
由于作为中继站的卫星处于外层空间,这就使得卫星通信不同于其他地面无线通信方式,而属于宇宙通信范畴。卫星通信给人一种源自太空的神秘感,长期以来一直促使人们不断地探索和追求。时至**,它已发展成为不可或缺的,任何地面通信系统无法代替的现代通信系统。 21世纪将是通信技术迅猛发展的世纪,在这一科学领域的每一个重大进步,必将影响到人类生活的方方面面。而卫星作为**的通信手段,在其中承担着重要的角色。自从20世纪60年代应用以来,历经几十年的发展,卫星通信技术日益成熟。世界上很多**发射了许多颗通信卫星。目前,通信卫星承担着国际问通信业务的绝大部分,而重要体育比赛的现场直播和政治经济活动的直播业务更是****由卫星来承担。在未来的个人通信和Internet领域,尤其是在通信网的全球畅通、无缝联接中,通信卫星更是必不可少的一环。
卫星通信作为现代通信技术的重要成果,几乎具备了各种通信手段所需的全部优点。卫星通信具有地面任何通信系统都无法比拟的特点与优势,是现代通信强有力的手段;目前,卫星通信的触角已经深入到除常规通信应用之外的自动化、计算机通信、互联网、远程教学、遥感遥测、气象、卫星数据广播及卫星电话/视频会议、卫星导航以及冶金等领域。本��是一本介绍卫星通信的基础性教材,目的是使读者获取卫星通信基础知识,并引导其在该领域进行深入的学习和研究。
本书充分考虑到卫星通信内容丰富、涉及理论面广、知识点全面和应用新等特点,从应用现状与发展出发,多视角、全面、系统地介绍了卫星通信的基本原理和技术,力求实现内容的全面性、实用性和系统性,同时兼顾先进性,充分吸收新技术和新应用,并尽可能地融人了新的知识点。编写时侧重基本概念和基本原理的阐述,淡化理论推导,但不回避必要的推导。本书力求言简意赅,详略得当。既使初学者快速掌握卫星通信的基本理论知识,又使有一定基础者有所收获。但由于卫星通信所涉及的相关理论知识面比较广,本书不可能面面俱到,加之编者的水平所限,书中难免有不足和疏漏之处,敬请读者指正。
在本书的编写过程中,曹英禹和邵清亮两位老师做了不少工作,同时得到了陈红、白羽、王浩、党大鹏、李明和梁永强等人的帮助,这里一并表示感谢。