卫星通信系统是一种利用人造卫星进行信号传递的通信方式。它是现代通信技术中不可或缺的一部分，具备全球覆盖、通信容量大、通信距离远等特点。卫星通信系统包括空间段、地面段和用户段三个基本部分。
空间段主要包括卫星本身和相关的发射、在轨运行系统。卫星作为系统的核心，主要由结构与机构、推进系统、电源系统、热控制系统、遥测和指令系统、星载天线和转发器等组成。目前常见的通信卫星有静止轨道卫星（GEO）、中轨道卫星（MEO）和低轨道卫星（LEO）。静止轨道卫星悬停在地球赤道上空约36000公里的高度，中轨道卫星一般运行在地球同步轨道与地面之间的高度，而低轨道卫星距离地面通常不超过2000公里，由于其低轨道特性，低轨道卫星可以实现较低的信号传输延迟。
地面段由各种地面设施组成，主要包括卫星控制中心、地面站、卫星网络控制中心等。地面站是卫星通信系统中不可或缺的组成部分，负责信号的发送和接收。卫星控制中心则负责监控卫星的运行状态，并对卫星进行控制。而卫星网络控制中心主要负责管理整个卫星通信网络的运行。
用户段则是卫星通信系统向用户提供服务的终端，包括各种卫星接收设备和用户设备。例如卫星电视接收设备、卫星互联网接收终端、移动卫星通信终端等。用户设备的多样化体现了卫星通信的广泛适用性。
卫星通信系统的工作原理可以概括为：地面站发送信号，信号经天线发射到空间中的卫星，由卫星接收并放大后，再通过另一组天线将信号转发回地球的另一个或多个地面站。在整个通信过程中，信号经过的路径被称为“通信链路”，包括上行链路（地面到卫星）和下行链路（卫星到地面）。由于卫星的飞行高度，信号在通信链路上传输时会有一定的延迟，对于实时通信系统来说，这是设计时必须考虑的因素之一。
通信卫星的发展与应用领域非常广泛，例如广播电视传输、远程教育、远程医疗、应急通信、互联网接入、军事通信等。其中，低轨卫星星座通信系统因其较低的通信延迟和高传输速率，尤其受到重视，被认为是实现全球无死角覆盖互联网接入的重要手段。
随着技术的发展，卫星通信系统正变得日益高效与智能化。例如，现代通信卫星普遍采用数字信号处理技术，使得信号传输的效率和质量得到了极大提升。同时，卫星通信系统还面临着诸多挑战，如频率资源的竞争、空间碎片的影响以及各种信号干扰等问题。
展望未来，卫星通信系统将在5G/6G通信技术的发展中发挥越来越重要的角色。太空互联网项目如SpaceX的星链计划（Starlink）等，将构建起覆盖全球的高速通信网络，提供高速互联网接入和各种增值服务，极大地推动全球通信技术的发展。
2025-09-02 09:13:46
2.68MB
1
由于小卫星技术的快速发展,以及低轨卫星（LEO）相比传统的地球同步轨道卫星（GEO）具有低时延、低传播损耗等优点，宽带LEO星座卫星通信系统逐渐成为当前卫星通信领域的发展热点之一。目前，世界许多国家和卫星通信公司都在制定宽带LEO星座卫星通信系统方案。针对中国的现实条件，为建造一个合理的宽带LEO星座卫星通信系统，研究一个高效的组网方案，需要分析系统的业务量需求。对此构建了系统的位置业务模型与一日变化模型，提出了业务量仿真的方法，利用STK和MATLAB仿真软件，模拟了宽带LEO星座卫星通信系统单颗卫星与单个轨道面内的相对业务量，相关成果对建设我国自主的宽带LEO星座卫星通信系统具有一定的参考与指导意义。
2022-11-20 21:08:12
393KB
1
在低地球轨道（LEO）卫星通信系统中，由于高多普勒速率严重影响通信质量和稳定性，因此精确补偿高多普勒速率非常重要且势在必行。 鉴于Zadoff-Chu（ZC）序列的频移不敏感特性，本文提出了一种在LEO通用滤波多载波（UFMC）系统中基于ZC序列的多普勒速率估计算法。 根据二阶差分（SOD）原理，可以通过计算接收信号与本机ZC序列之间的三次共轭乘法来估算多普勒速率。 该算法首先在UFMC系统中使用，不需要多普勒频移预估计。 在LEO卫星场景中，仿真结果表明该算法的归一化多普勒速率估计范围限制在（-0.5，0.5）之内。 如果归一化多普勒率的绝对值小于0.4，则多普勒率的均方误差（MSE）性能良好且可以接受。 该算法适用于LEO卫星通信系统。
2022-06-06 22:20:29
350KB
1
自适应天线的matlab仿真代码卫星通信系统项目
在这个项目中，我学习了如何按照最新的数字视频广播–卫星DVB-S2标准来计划，实施，分析和模拟卫星通信系统。
该项目包括五个部分。
第一部分涉及链路预算计算，确定信噪比（SNR）以满足一定的性能要求。
第二部分涉及DVB-S2标准的基带仿真。
第三部分旨在模拟DVB-S2X非恒定包络调制方案，该方案在MATLAB中不可用。
第四部分的目的是在卫星转发器上开发一种自适应编码方案，该方案将传输参数调整到终端的接收条件，例如在下雨时切换到较低的编码率。
第五部分通过在客户场所的接收器处使用多个天线来改进和实现分集以及组合技术，以改善卫星信号的传输。
*
DVB-S2调制器发射机框图：
2021-11-05 14:42:58
3.03MB
1