什么是卫星通信技术?

如题所述

微波通信采用接力的办法,通过建立中继站实现了远距离的通信。但是,这种方式也有很大的缺点。因为地球上有些地方是无法建立中继站的。比如,从我国的北京到美国的纽约,距离有上万千米,中间隔着波涛汹涌的太平洋,如果每隔四五十千米,建立一个中继站,就得在海上建200多个站,这是不可能做到的。

1945年,一个名叫克拉克的英国人发表了一篇题为《地球外的中继站》的科学预言论文。在论文中,他提出了一个十分大胆的设想,即人类有可能通过发射人造地球卫星,为地面通信建立设在空间的“中继站”。他说将卫星放到赤道上空约36000千米的同步轨道上。这样,一颗卫星上的中继站所转发的微波,可以覆盖大约1/3的地球表面。如果布放3颗等距离同步卫星,全球卫星通信即可实现。他还预言,在1969年前后,人类将登上月球。

历史完全印证了克拉克的预言。1957年10月4日,苏联发射了世界上第一颗人造地球卫星。这不仅标志着航天时代的开始,也预示卫星通信时代即将来临。紧接着,美国于1960年8月12日发射了第一颗通信实验卫星——“回声”1号。这是一颗无源卫星,只能反射来自地面的无线电波,而不能放大和转发信号,因而没有多大的实用价值。第一颗有源通信卫星是美国在1962年12月13日发射的“中继”1号。它在次年3月进行的美、日两国电视转播试验中,及时地转播了肯尼迪遇刺的重大新闻,给人们留下了深刻的印象。1965年4月6日,世界上第一颗商用卫星“晨鸟”号发射成功,它标志着一个崭新的卫星通信时代由此开始。

50多年来,卫星通信有许多出色的表现。首先,卫星转播不仅使报道世界重大事件的新闻在瞬息之间传遍全球,而且还使得分散在世界各地的人可以足不出户,通过电视屏幕同观一场球赛,或同时出席一个国际会议。

卫星通信是由一个地面站向卫星发射信号,经过卫星的放大、变频等处理,再转发给另一个地面站。一般来说,经卫星的这一“跳”,最远的通信距离可达13000千米,三“跳”即可绕地球一周。通信卫星居高临下,因而不受任何地形条件的限制,即使是在荒漠、高山、海洋和岛屿等,只要有一个直径零点几米的“甚小地面站”,就可以通信,而且通信的费用与通信距离无关。有人做过计算,从一颗卫星发射出来的微波信号,能够覆盖地球面积的40%,相当于在地面架设300多个微波接力站。在卫星覆盖区内,任意两点或多点,都可以实现卫星通信。卫星通信的容量也大得惊人,一颗通信卫星可以容纳6万多人同时打越洋电话,并可进行许多路电视通信,还可以进行数据、文字、图像和移动通信。

目前,人类在同步轨道上已经发射了100多颗通信卫星,还有1000多颗移动通信卫星在中低轨道运转。这些通信卫星在许多要求远距离、高质量的通信领域大显身手,它们承担了全球近100%的越洋电视转播和30%以上的国际电报电话业务,奥运会电视转播、香港回归盛典以及许多救援通信,都是卫星通信完成的。卫星通信使人们强烈地感受到地球正在缩小,一个“地球村”的概念也由此而产生。另外,由于卫星通信的崛起,在海上救援活动中,古老的以“SOS”为呼救信号的莫尔斯电报已退出历史舞台,海事卫星后来居上,将人类的海上救援活动推向了一个新的水平。在后来的许多战争中,卫星通信也出尽了风头。

知识点

模拟信号

模拟信号是指信息参数在给定范围内表现为连续的信号。或在一段连续的时间间隔内,其代表信息的特征量可以在任意瞬间呈现为任意数值的信号。模拟信号分布于自然界的各个角落,如每天温度的变化,而数字信号是人为的抽象出来的在时间上不连续的信号。电学上的模拟信号是主要是指幅度和相位都连续的电信号,此信号可以被模拟电路进行各种运算,如放大,相加,相乘等。

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