小林子袁
卫星通信系统是由通信卫星和经该卫星连通的地球站两部分组成。静止通信卫星是目前全球卫星通信系统中最常用的星体，是将通信卫星发射到赤道上空 35860 公里的高度上，使卫星运转方向与地球自转方向一致，并使卫星的运转周期正好等于地球的自转周期（ 24 小时），从而使卫星始终保持同步运行状态。故静止卫星也称为同步卫星。静止卫星天线波束最大覆盖面可以达到大于地球表面总面积的三分之一。因此，在静止轨道上，只要等间隔地放置三颗通信卫星，其天线波束就能基本上覆盖整个地球（除两极地区外），实现全球范围的通信。当前使用的国际通信卫星系统，就是按照上述原理建立起来的，三颗卫星分别位于大西洋、太平洋和印度洋上空。与其它通信手段相比，卫星通信具有许多优点：一是电波覆盖面积大，通信距离远，可实现多址通信。在卫星波束覆盖区内一跳的通信距离最远为 18000 公里。覆盖区内的用户都可通过通信卫星实现多址联接，进行即时通信。二是传输频带宽，通信容量大。卫星通信一般使用 1~10 千兆赫的微波波段，有很宽的频率范围，可在两点间提供几百、几千甚至上万条话路，提供每秒几十兆比特甚至每秒一百多兆比特的中高速数据通道，还可传输好几路电视。三是通信稳定性好、质量高。卫星链路大部分是在大气层以上的宇宙空间，属恒参信道，传输损耗小，电波传播稳定，不受通信两点间的各种自然环境和人为因素的影响，即便是在发生磁爆或核爆的情况下，也能维持正常通信。卫星传输的主要缺点是传输时延大。在打卫星电话时不能立刻听到对方回话，需要间隔一段时间才能听到。其主要原因是无线电波虽在自由空间的传播速度等于光速（每秒 30 万公里），但当它从地球站发往同步卫星，又从同步卫星发回接收地球站，这“一上一下”就需要走 8 万多公里。打电话时，一问一答无线电波就要往返近 16 万公里，需传输 6 秒钟的时间。也就是说，在发话人说完 6 秒钟以后才能听到对方的回音，这种现象称为“延迟效应”。由于“延迟效应”现象的存在，使得打卫星电话往往不象打地面长途电话那样自如方便。卫星通信是军事通信的重要组成部分，一些发达国家和军事集团利用卫星通信系统完成的信息传递，约占其军事通信总量的 80% 。 
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。
