一、 卫星通信技术实验室基本情况
卫星通信技术实验室是我校投资50万元于1999年建成的。
2005年12月与北京爱科迪信息通讯技术有限公司合作成立南京邮电大学爱科迪通信技术研究中心。
2007年获中央与地方共建高校特色优势学科实验室建设资金200万元。
实验室现有工作人员3人，实验室面积250多平方米。拥有各类仪器设备45台件，固定资产达313万元。
实验室承担《信号检测与估值理论》一门研究生课程，一门《卫星通信》工程硕士课程。《单片机原理与应用》、《自动控制原理》两门本科生课程。承担《卫星通信》课内实验、综合实验、开放实验和认识实习、生产实习、毕业设计等实践性教学任务。
实验室在完成教学和实验的基础上，积极开展科研创新活动。近几年完成各类纵向、横向科研项目20多项，科研经费600多万元。
具有代表性的科研产品有三项：
（1） 便携式卫星通信系统
（2） 车载式卫星通信系统
（3） 船载式卫星通信系统
这三种不同的卫星通信系统都能支持话音、数据、音频、视频和广域网接入等多媒体通信业务，是远程数据传输、现场视频转播和应急通信等业务的良好手段。其中：
便携式卫星通信系统2008年获江苏省科技进步二等奖。
该项成果属于自主创新，填补了国内空白，主要技术指标达到国外同类产品的先进水平，制造成本低于国外同类产品。已在我国公安、国安、xx、武警、消防、人防、交通、海关、电信、电力等部门得到广泛应用。在四川省汶川县发生的大地震中，为灾区救援通信提供保障发挥了较大的作用，为提高我国应急通信水平做出了贡献。该产品近三年来已实现产值5000多万元。
车载式卫星通信系统2009年获得广东省科技进步三等奖。
船载式卫星通信系统2009年12月通过江苏省省级鉴定。

二、数字微波通信
数字微波通信、卫星通信、光纤通信是现代通信长途传输的三大主要手段。
1．微波的概念：微波是指频率在300MHz至300GHz之间的电磁波（分米波，厘米波和毫米波）。
2．微波的主要特点：
频率高、波长短、频带宽，可用微波进行大容量的多路通信。
直线传输：微波同光波一样，是直线传播的。
3．微波通信：微波通信是利用微波作为载波，通过电波空间进行传输，并采用中继方式在地面上进行的一种无线电通信。传输模拟信息时，称为模拟微波通信。传输数字信息时，称为数字微波通信。
4．微波通信的主要特点
优点：微波频带宽、通信容量大、传输质量高、抗干扰性强、保密性好。
缺点：占用频带宽。以电话通信为例，一路模拟电话信号通常占用4KHz带宽，而一路数字电话要占64KHz带宽，在信道带宽给定条件下，数字微波通信传输的话路数少。
5．微波通信电路的组成
由于微波是直线传播，而地球的表面是个曲面，信号在传输过程中又有衰减，信号的能量随着传输距离的增加而下降很快，使通信变得不稳定。微波信号在地球表面上只能传50公里左右，为实现长距离通信，就要在地球表面上每隔 50公里左右建一个微波中继站，这些中继站把前一站送来的信号接收下来经过放大再转发到下一站，从而把信号从一点传输到另一点。
一条微波通信电路由终端站、中继站、分路站和枢纽站组成。如图6所示。

终端站        中继站               分路站              枢纽站    终端站

图6    微波通信电路的组成

6．数字微波通信系统的组成和工作过程
一条完整的数字微波通信系统由用户设备、交换设备和各种不同的微波站组成。如图7所示：
数字微波通信系统的工作过程：
甲地用户电话机的模拟信号送到市内电话局的交换机，交换机把所有电话用户的模拟信号变成数字信号送到发端微波端站。
在发端微波端站上，复接设备将交换机送来的低次群数字信号变成高次群数字信号，再送到调制器对70MHz的中频信号进行调制，变成中频已调信号，中频已调信号经微波发信机变成微波已调信号，这时发端用户的电话信号被载到微波频率上。微波已调信号经功率放大后由微波天线发出去。
发端微波站发出的信号经中继站接收下来放大后转发到收端微波端站。
收端微波端站天线将微波已调信号接收下来送到微波收信机，微波收信机将微波已调信号放大后，再变成中频已调信号送解调器解调出高次群的数字信号，再经过分接设备将高次群的数字信号变成低次群的数字信号送到市内电话局的交换机。
交换机将数字信号变成模拟信号送到乙地用户。
乙地用户与甲地用户的通话过程正好相反。

图7 数字微波通信系统的组成和工作过程

三、卫星通信
1．卫星通信的概念
卫星通信也是微波通信，使用的也是微波频率。卫星通信是利用空中的人造卫星作为中继站来转发无线电波，从而实现两个或多个地球站之间进行通信的一种方式。如图8所示。

图8 卫星通信与数字微波通信的比较

2．卫星通信的特点
通信距离远、覆盖范围广、通信容量大、传输质量高、不受地理环境限制容易实现多址连接。
主要问题是信号传输距离远，时延比较大，进行双向通信时，往返传播延迟约为 0.54s，所以通过卫星打电话时，讲完话后要等半秒钟才能听到对方的回话，使人感到很不习惯。容易产生回波干扰，为减小回波干扰，需采用回波抵消器。

3．卫星通信系统的组成和工作过程
卫星通信系统主要由通信卫星和地球站两大部分组成。如图9所示。

图9 卫星通信系统的组成和工作过程

在卫星通信中，地球站相当于微波端站，卫星相当于微波中继站。其工作原理和过程与微波中继通信基本一样。不同的是两个微波站之间的距离只有50公里左右，而地球站到卫星的距离有几万公里，信号衰减较大。为了能正常的接收和发送卫星信号，地球站上必须配置一个高功率放大器，将信号放大到一定电平后才能发送到卫星。同时要有效地接收卫星信号，地球站上必须配置一个高质量的低噪声放大器，将接收下来的卫星微弱信号进行低噪声放大。

四、南邮研制的Ku频段0.6米天线的便携式卫星通信系统
车载式卫星通信系统、船载式卫星通信系统

1．便携式卫星通信系统、车载式卫星通信系统和船载式卫星通信系统
实物图如图10、图11、图12所示。

天线箱                                 终端箱

图10 Ku频段0.6米便携式卫星通信系统

图11 Ku频段0.6米车载式卫星通信系统

图12 Ku频段0.6米船载式卫星通信系统

2、便携式卫星通信系统介绍
1．系统概述
便携式卫星通信系统产品是手提、背负携带的超小口径卫星通信地球站。支持话音、数据、音频、视频和广域网接入等多媒体通信业务，是实现远程数据传输、事故现场应急通信和现场视频转播等业务的良好手段。本设备体积小、重量轻，使用简单，展开和收藏快速，自动对星并且跟踪，适用于野外工作环境。
2．系统组成
本设备由天线箱和终端箱两个部分组成。
天线箱由反射面天线、组合馈源、极化调整装置、天线座与传动组合、各类传感器、限位开关、电机与电机驱动器、低噪声下变频组件（LNB）、上变频功率放大组件（BUC）等组成。天线座为方位、俯仰两轴系统。传感器包括倾斜仪，GPS接收机和极化角度传感器。
终端箱由天线控制单元、卫星通信单元、电源单元、视频编解码等单元组成。
3．工作原理
使用时打开天线收藏箱，手动展开反射面，安上喇叭馈源，连接各种电缆，再接通电源。
天线控制器通过倾斜仪和GPS接收机确定天线所在位置、天线座的姿态并根据卫星径度计算出天线对准卫星的角度，按照一定的自动控制算法驱动电机转动，使天线对准卫星。
天线一旦收到卫星信号，经LNB下变频和低噪声放大后由功分器分为两路。
一路信号送卫星信标跟踪接收机，为伺服控制提供信号电平指示，使天线进入步进跟踪状态，通过步进跟踪策略，使天线收到{zd0}信号电平，即天线对准卫星。当信号大于一定门限，天线指向处于保持状态；当信号小于门限，天线自动进入步进跟踪状态，使天线指向始终对准卫星，保持{zj0}的接收性能。
另一路信号经下变频、解扩、解调后送给基带单元，经基带处理后送给
用户终端。用户终端的发信信号经基带单元的基带处理后经扩频、调制、上变频和放大后由天线发射到卫星转发器，建立卫星通信链路，进行卫星通信。
本设备从通电到建立卫星通信链路的时间小于5分钟，通信完毕后，断电、收藏，在小于2分钟的时间内就可以手提或背负设备离开现场。

五、南邮研制的卫星图像传输系统
南邮研制的卫星图像传输系统由仙林校区的主站和校本部的便携站组成。如图13所示。
该卫星图像传输系统采用Ku频段，接收频率为12.25GHz～12.75 GHz，发信频率为14.00GHz～14.50 GHz，设置两个地球站，一个为仙林校区1.2米天线的固定式地球站，一个为校本部 0.6米天线的便携式地球站。两个地球站之间通过同步卫星构成双向卫星通信链路，支持话音、数据、音频、视频和广域网接入等多媒体通信业务，是实现远程数据传输和现场视频转播等业务的良好手段。

仙林校区主站                                         校本部便携站

图13 卫星图像传输系统