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    卫星通信系统中解调器前端的设计与实现----新

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    卫星通信系统中解调器前端的设计与实现----新

    卫星通信系统中解调器前端的设计与实现 目 录 摘要 1 第一章 绪论 4 述 4 6 7 8 文研究背景 10 11 第二章 卫星通信系统中解调器前端电路的设计及仿真 2 第三章 卫星通信系统中解调器前端 设计与实现 6 第四章 卫星通信系统中解调器前端 及硬件 设计与实现 8 第六章 总结和展望 63 参考文献 65 致谢 68 修改方向 1 其中 第三章章 是主要扩展方向 , 2 第二章主要是修改 ,保证数据前后一致 第一章 绪论 星通信系统概述 自 1957 年前苏联发射第一颗人造地球卫星以来,人造卫星即被广泛应用于通信、广播和电视等领域。 1965 年,第一颗商用国际通信卫星 被送入大西洋上空同步轨道,开始了静止卫星的商业通信。 卫星通信通常是指利用卫星作为中继站转发或反射无线电波信号,以实现区域乃至全球范围内的多个地面站之间的通信。最适合卫星通信的频率是 110微波频段,而微波信号是直接传播的,因此,可以把卫星通信看作是微波中继通信的一种特例,只是把中继站放置在空间轨道上。卫星通信的主要优势在于通信距离远、覆盖区域大、不受地理条件限制、通信频段宽数据容量大等。 目前世界上建成了数以百计的卫星通信系统,归结起来有如下分类 ( 1)按卫星制式可 分为静止卫星通信系统、随机轨道卫星通信系统和低轨道卫星(移动)通信系统。 ( 2)按通信覆盖区域的范围可分为国际卫星通信系统、专用卫星通信系统和军用卫星通信系统。 ( 3)按用户性质可分为公用(商用)卫星通信系统、专用卫星通信系统和军用卫星通信系统。 ( 4)按业务范围可分为固定业务卫星通信系统、移动业务卫星通信系统、广播业务卫星通信 系统和科学实验卫星通信系统。 ( 5)按基带信号体制可分为模拟制卫星通信系统和数字制卫星通信系统。 ( 6)按多址方式可分为频分多址( 星通信系统、时分多址( 星 通信系统、空分多址( 星通信系统和码分多址( 星通信系统。 ( 7)按运行方式可分为同步卫星通信系统和非同步卫星通信系统。 卫星通信系统由通信卫星、地球站、跟踪遥测及指令分系统和监控分系统等四大功能部分组成。 1)通信卫星是位置与姿态控制系统 ,天线系统 ,转发器系统 ,遥测指令系统 ,电源系统 , 温控系统、入轨和推进系统等组成,其主要作用是转发各地球站信号。 2)地球站由天线、发射、接收、终端分系统及电源、监控和地面设备组成,主要作用是发射和接收用户信号。 3)跟踪遥 测及指令分系统、监控管理分系统并不直接用于通信,而是用来保障通信的正常进行。 4)监控分系统对在轨卫星的通信性能及参数进行业务开道前的监测和业务开通后的例行监测与控制。 卫星通信系统的工作原理地球站首先将需要发送的基带信号进行调制,然后经发射机中的上变频器变换为微波信号,再经发射机中的功率放大器、双工器和天线发向卫星。该信号穿过大气层和宇宙空间,强度必将受到衰减,并引入一定的噪声,最后到达卫星转发器,由卫星转发器接收。卫星转发器的接收机首先将该信号进行低噪声放大,并通过下变频器变换为载波频率较低的下 行射频信号,该信号被送入转发器中的发射机中,再经发射机中的功率放大器放大,最后由天线发往地面站。该信号经宇宙空间和大气层,强度也将受到很大的衰减,最后到达接收地球站。地面接收端对接收信号进行增益放大,后由变频器转换为中频,然后经解调器解调,恢复基带信号,图 图 3、卫星通信系统的特点 1)覆盖范围广,通信距离远。由于卫星与地面的距离很远,故对地面信息如高山海洋等不敏感,适用于在业务量比较稀少的地区提供大范围的覆盖,在覆盖区内的任意点均可以进行通信,而且成本与距离无关。 2)具有多址联接功能。卫星覆盖区域内是所有地球站都能利用同一卫星进行相互间通信,即实现多址联接。 3)通信频段宽 ,数据容量大。由于卫星通信系统可以应用于微波频段,所适用的工作频段较宽,且每个卫星上可设置多个转发器,故其通信数据容量也很大。 4)通信质量好,可靠性高 。卫星通信中电磁波主要在大气层以外传播,其传播性能非常稳定。虽然在大气层内的传播会受到天气的影响

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