衛(wèi)星通信引論

前言

　　21世紀(jì)將是通信技術(shù)迅猛發(fā)展的世紀(jì)，在這一科學(xué)領(lǐng)域的每一個(gè)重大進(jìn)步，必將影響到人類生活的方方面面。而衛(wèi)星作為高效的通信手段，在其中承擔(dān)著重要的角色。自從20世紀(jì)60年代應(yīng)用以來(lái)，歷經(jīng)幾十年的發(fā)展，衛(wèi)星通信技術(shù)日益成熟。世界上很多國(guó)家發(fā)射了許多顆通信衛(wèi)星。目前，通信衛(wèi)星承擔(dān)著國(guó)際問(wèn)通信業(yè)務(wù)的絕大部分，而重要體育比賽的現(xiàn)場(chǎng)直播和政治經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的直播業(yè)務(wù)更是百分之百由衛(wèi)星來(lái)承擔(dān)。在未來(lái)的個(gè)人通信和Internet領(lǐng)域，尤其是在通信網(wǎng)的全球暢通、無(wú)縫聯(lián)接中，通信衛(wèi)星更是必不可少的一環(huán)?！　⌒l(wèi)星通信作為現(xiàn)代通信技術(shù)的重要成果，幾乎具備了各種通信手段所需的全部?jī)?yōu)點(diǎn)。衛(wèi)星通信具有地面任何通信系統(tǒng)都無(wú)法比擬的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)，是現(xiàn)代通信強(qiáng)有力的手段；目前，衛(wèi)星通信的觸角已經(jīng)深入到除常規(guī)通信應(yīng)用之外的自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)通信、互聯(lián)網(wǎng)、遠(yuǎn)程教學(xué)、遙感遙測(cè)、氣象、衛(wèi)星數(shù)據(jù)廣播及衛(wèi)星電話／視頻會(huì)議、衛(wèi)星導(dǎo)航以及冶金等領(lǐng)域。本書是一本介紹衛(wèi)星通信的基礎(chǔ)性教材，目的是使讀者獲取衛(wèi)星通信基礎(chǔ)知識(shí)，并引導(dǎo)其在該領(lǐng)域進(jìn)行深入的學(xué)習(xí)和研究?！　”緯浞挚紤]到衛(wèi)星通信內(nèi)容豐富、涉及理論面廣、知識(shí)點(diǎn)全面和應(yīng)用新等特點(diǎn)，從應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展出發(fā)，多視角、全面、系統(tǒng)地介紹了衛(wèi)星通信的基本原理和技術(shù)，力求實(shí)現(xiàn)內(nèi)容的全面性、實(shí)用性和系統(tǒng)性，同時(shí)兼顧先進(jìn)性，充分吸收新技術(shù)和新應(yīng)用，并盡可能地融人了新的知識(shí)點(diǎn)。編寫時(shí)側(cè)重基本概念和基本原理的闡述，淡化理論推導(dǎo)，但不回避必要的推導(dǎo)。本書力求言簡(jiǎn)意賅，詳略得當(dāng)。既使初學(xué)者快速掌握衛(wèi)星通信的基本理論知識(shí)，又使有一定基礎(chǔ)者有所收獲。但由于衛(wèi)星通信所涉及的相關(guān)理論知識(shí)面比較廣，本書不可能面面俱到，加之編者的水平所限，書中難免有不足和疏漏之處，敬請(qǐng)讀者指正?！　≡诒緯木帉戇^(guò)程中，曹英禹和邵清亮兩位老師做了不少工作，同時(shí)得到了陳紅、白羽、王浩、黨大鵬、李明和梁永強(qiáng)等人的幫助，這里一并表示感謝。

內(nèi)容概要

　　《衛(wèi)星通信引論》是普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材?！缎l(wèi)星通信引論》是作者在多年教學(xué)研究和實(shí)踐的基礎(chǔ)上，密切跟蹤衛(wèi)星通信發(fā)展和應(yīng)用情況編著而成的。全書共8章。第1章主要介紹衛(wèi)星通信的基本概念、分類和衛(wèi)星通信系統(tǒng)組成等一些基本知識(shí)；第2章講述衛(wèi)星通信體制；第3—5章圍繞衛(wèi)星通信系統(tǒng)，介紹衛(wèi)星通信的原理和技術(shù)，包括調(diào)頻衛(wèi)星通信、數(shù)字衛(wèi)星通信以及衛(wèi)星通信線路的計(jì)算；第6章介紹為衛(wèi)星通信帶來(lái)革命性變革，且應(yīng)用廣泛的VSAT系統(tǒng)；第7章介紹新型衛(wèi)星業(yè)務(wù)；第8章闡述衛(wèi)星通信與互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合。　　《衛(wèi)星通信引論》可作為通信與信息系統(tǒng)及電子信息類本科生，信息科學(xué)類研究生相關(guān)課程教材；同時(shí)，可供有關(guān)工程技術(shù)人員及其他社會(huì)讀者參考。

書籍目錄

第1章 緒 論1.1 衛(wèi)星通信的基本概念1.1.1 衛(wèi)星通信的含義及衛(wèi)星通信系統(tǒng)的1.1.2 衛(wèi)星通信的發(fā)展及趨勢(shì)1.1.3 衛(wèi)星通信的特點(diǎn)1.2 衛(wèi)星通信系統(tǒng)的組成1.2.1 系統(tǒng)的組成1.2.2 衛(wèi)星通信系統(tǒng)的工作過(guò)程1.3 衛(wèi)星通信工作頻段與選擇1.3.1 工作頻段的選擇依據(jù)1.3.2 衛(wèi)星通信頻率范圍選用1.4 通信衛(wèi)星1.4.1 衛(wèi)星運(yùn)行的軌道1.4.2 靜止衛(wèi)星1.4.3 靜止衛(wèi)星的發(fā)射1.5 轉(zhuǎn)發(fā)器1.5.1 轉(zhuǎn)發(fā)器的分類1.5.2轉(zhuǎn)發(fā)器參數(shù)第2章 衛(wèi)星通信體制2.1 衛(wèi)星通信技術(shù)基礎(chǔ)2.1.1 電信號(hào)與通信系統(tǒng)2.1.2編碼技術(shù)2.1.3 調(diào)制與解調(diào)2.2 衛(wèi)星通信體制的基本內(nèi)容2.3 衛(wèi)星通信多址聯(lián)接技術(shù)2.3.1 多址聯(lián)接方式概述2.3.2 衛(wèi)星通信的基本多址聯(lián)接方式2.4 其他多址技術(shù)2.4.1 ALOHA方式的提出2.4.2 ALOHA方式的分類及其工作原理2.4.3.ALOHA方式地球站2.5 多址分配制度2.5.1 多址分配制度的含義2.5.2 常用的多址分配制度2.5.3 提高通道利用率的若干措施第3章 調(diào)頻衛(wèi)星通信3.1 調(diào)頻方式3.1.1 單邊帶電話信號(hào)3.1.2 FDM技術(shù)3.1.3 多路電話信號(hào)的主要特性3.1.4 多路電話調(diào)頻波的特性3.2 FDM/FM系統(tǒng)話路中的噪聲3.2.1 話路中噪聲的分類和來(lái)源3.2.2 話路噪聲標(biāo)準(zhǔn)與噪聲分配3.3 FDM/FM方式的熱噪聲信噪比3.3.1 熱噪聲信噪比S/IV3.3.2 信噪比S/N的加權(quán)值3.3.3 加重與加重系數(shù)3.3.4 門限電平3.3.5 門限擴(kuò)展解調(diào)器3.4 FDM/FM方式的失真噪聲3.4.1 非線性失真噪聲3.4.2 線性失真串噪聲3.4.3 回波引起的失真3.5 SCPC/7M方式3.5.1 SCPC/FM方式的特點(diǎn)3.5.2 SCPC/FM方式的熱噪聲信噪比3.6 FDMA方式的交調(diào)與能量擴(kuò)散3.6.1 輸入、輸出特性的非線性引起的交調(diào)分量3.6.2 調(diào)幅／調(diào)相轉(zhuǎn)換所引起的交調(diào)分量3.6.3 強(qiáng)信號(hào)對(duì)弱信號(hào)的抑制3.6.4 減少交調(diào)產(chǎn)物的方法3.6.5 能量擴(kuò)散第4章 數(shù)字衛(wèi)星通信4.1 概述4.1.1 數(shù)字衛(wèi)星通信的模型4.1.2 數(shù)字衛(wèi)星通信的特點(diǎn)4.1.3 數(shù)字衛(wèi)星通信的方式4.2 PCM通信系統(tǒng)的組成4.2.1 PCM通信系統(tǒng)的組成4.2.2 脈沖編碼調(diào)制4.3 數(shù)字信號(hào)的時(shí)分多路復(fù)用4.3.1 時(shí)分復(fù)用的方式4.3.2 PCM信號(hào)的時(shí)分多路復(fù)用4.4 數(shù)字話音內(nèi)插（DSI）方式4.4.1數(shù)字式時(shí)分話音內(nèi)插4.4.2話音預(yù)測(cè)編碼通信4.5 糾錯(cuò)技術(shù)4.5.1 編碼的概念4.5.2 糾錯(cuò)碼4.6 擾碼4.6.1 擾碼的作用4.6.2 實(shí)施方法4.7 IDR系統(tǒng)4.7.1 IDR的發(fā)展4.7.2 IDR的特點(diǎn)4.7.3 波束覆蓋范圍4.7.4 INTELsAT建議的信息碼率及相關(guān)參數(shù)4.7.5 IDR的信道單元4.7.6 IDR擾碼4.7.7 前向糾錯(cuò)技術(shù)4.7.8 QPSK調(diào)制解調(diào)4.7.9 IDlR復(fù)接標(biāo)準(zhǔn)及轉(zhuǎn)換4.7.10 IDR的定時(shí)和緩沖4.7.11 IDR與DCME4.7.12 IDR制式的先進(jìn)性第5章衛(wèi)星通信線路的計(jì)算5.1 概述5.1.1 衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)5.1.2 信號(hào)傳輸?shù)闹饕夹g(shù)指標(biāo)5.2 衛(wèi)星通信線路計(jì)算的基本公式5.2.1 接收信號(hào)的功率5.2.2 傳輸損耗5.2.3噪聲與干擾5.3 衛(wèi)星通信線路中的載波功率與噪聲功率比5.3.1 載波功率5.3.2 載噪比的計(jì)算5.3.3 衛(wèi)星通信線路中幾個(gè)相關(guān)技術(shù)參數(shù)的計(jì)算第6章 VSAT衛(wèi)星通信網(wǎng)第7章 新型衛(wèi)星業(yè)務(wù)第8章 衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第1章 緒論　　1.1 衛(wèi)星通信的基本概念　　1.1.1 衛(wèi)星通信的含義及衛(wèi)星通信系統(tǒng)的分類　　1.衛(wèi)星通信的含義　　衛(wèi)星通信是利用人造地球衛(wèi)星作為中繼站，在兩個(gè)或多個(gè)地球站之間轉(zhuǎn)發(fā)無(wú)線電信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)它們相互之間的信息交換和信息傳輸?shù)耐ㄐ欧绞?。而地球站是指設(shè)在地面、海洋或大氣層中的通信站（無(wú)線電收發(fā)信臺(tái)）；是用戶接人衛(wèi)星線路的接口，它包括地面站、機(jī)載站和船（艦）載站?！　⌒l(wèi)星通信是航天技術(shù)和通信技術(shù)結(jié)合的、計(jì)算機(jī)控制的先進(jìn)通信方式，它是在微波通信基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種特殊形式的微波通信。圖1—1顯示了由靜止衛(wèi)星構(gòu)成的一種基本衛(wèi)星通信系統(tǒng)?？梢姡厍蛏系母魍ㄐ耪?，通過(guò)一顆通信衛(wèi)星，建立起了彼此之間的無(wú)線通信，使得各地球站都可通過(guò)這顆衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)來(lái)進(jìn)行通信。各球站的天線都指向同一顆衛(wèi)星，其中由地球站發(fā)向衛(wèi)星的信號(hào)所經(jīng)歷的通信線路稱為上行線路，而由衛(wèi)星向地面發(fā)射的信號(hào)所經(jīng)歷的路徑則稱為下行線路?！　∮捎谧鳛橹欣^站的衛(wèi)星處于外層空間，這就使得衛(wèi)星通信不同于其他地面無(wú)線通信方式，而屬于宇宙通信范疇。衛(wèi)星通信給人一種源自太空的神秘感，長(zhǎng)期以來(lái)一直促使人們不斷地探索和追求。時(shí)至今日，它已發(fā)展成為不可或缺的，任何地面通信系統(tǒng)無(wú)法代替的現(xiàn)代通信系統(tǒng)。　　……

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