卫星通信系统：全球无缝覆盖的关键技术

"卫星通信是实现全球无缝覆盖的关键技术，特别是在移动通信系统中扮演着重要角色。本课程由陈智副教授在2008年于通信抗干扰技术国家级重点实验室讲授，旨在介绍卫星通信系统的基本概念、特征、通信技术、链路设计以及星座设计的计算方法。课程还涉及卫星移动通信系统的网络特性和协议，以及卫星定位与导航系统的基本原理。学习者将了解从卫星通信的发展历程，如Arthus Clarke的早期设想，到卫星轨道的理论，如开普勒定理的应用，再到不同类型的卫星通信服务，如广播、海事、航空、陆地移动及个人卫星通信服务的演进。课程评估包括开卷考试和平时成绩。" 卫星通信是一种利用地球静止轨道或低地球轨道上的通信卫星作为中继站，实现地面地球站之间的无线通信方式。它在有线通信（如光纤、电缆）和无线通信（如短波、微波中继、地面移动通信）之外提供了另一种全球覆盖的通信手段。卫星通信不仅扩展了通信范围，还在个人通信网络和地面通信网络中起到了补充作用。 本课程将深入探讨卫星通信的发展历程，从早期的科学设想，如1945年Arthur Clarke的论文，到实际应用，如1957年的Sputnik-I和后续的电星（Telstar）系列。随着技术的进步，卫星通信逐渐拓展至卫星广播、海事通信、航空通信和个人卫星通信服务，例如Iridium系统的商业化运营。 卫星轨道的选择对卫星通信至关重要，这涉及到开普勒定律的应用，解释了卫星如何按照预定轨道围绕地球运动。通常，卫星通信系统采用静止轨道（如地球同步轨道）和低地球轨道（LEO）等不同类型轨道，以满足不同应用场景的需求。 课程还将涵盖卫星通信系统的组成，包括卫星转发器、地球站、天线系统以及通信链路设计。频率分配是另一个关键话题，因为有限的频谱资源需要合理规划以避免干扰。此外，卫星通信的特点，如大范围覆盖、延迟特性、多路径传播和抗灾能力，使得它在远程教育、灾害通信、海上救援等领域具有独特优势。 最后，课程将讨论卫星通信系统的应用类型，如固定卫星服务、移动卫星服务和全球定位系统（GPS）等卫星定位与导航系统。通过学习，学生将能够理解和应用卫星通信的相关知识，为未来的通信系统设计和优化奠定基础。