衛(wèi)星通信

第1章　衛(wèi)星系統(tǒng)概述　1                  
 1.1　引言　1                  
 1.2　衛(wèi)星業(yè)務的頻率分配　1                  
 1.3　INTELSAT　3                  
 1.4　美國的Domsat　8                  
 1.5　極軌衛(wèi)星　12                  
 1.6　習題　17                  
                   
 第2章　軌道和發(fā)射方法　18                  
 2.1　引言　18                  
 2.2　開普勒第一定律　18                  
 2.3　開普勒第二定律　19                  
 2.4　開普勒第三定律　19                  
 2.5　圍繞地球旋轉的衛(wèi)星的有關術語的定義　20                  
 2.6　軌道要素　22                  
 2.7　遠地點和近地點高度　24                  
 2.8　軌道攝動　24                  
 *2.8.1　非球形地球的影響　24                  
 *2.8.2　大氣阻力　27                  
 2.9　傾斜軌道　28                  
 *2.9.1　日歷　28                  
 *2.9.2　世界時　29                  
 *2.9.3　儒略日期　30                  
 *2.9.4　恒星時　31                  
 *2.9.5　軌道面　32                  
 *2.9.6　地心赤道坐標系　34                  
 *2.9.7　相對于IJK坐標系的地球站　36                  
 *2.9.8　地面水平坐標系　34                  
 *2.9.9　星下點　42                  
 *2.9.10　預測衛(wèi)星位置　44                  
 2.10　太陽同步軌道　44                  
 2.11　習題　46                  
                   
 第3章　對地靜止軌道　49                  
 3.1　引言　49                  
 3.2　天線視角　50                  
 3.3　極座架天線　54                  
 3.4　可見度的限制　56                  
 3.5　近對地靜止軌道　58                  
 3.6　衛(wèi)星的地球日蝕　59                  
 3.7　日凌中斷　61                  
 3.8　發(fā)射軌道　61                  
 3.9　習題　64                  
                   
 第4章　無線電波傳播　66                  
 4.1　引言　66                  
 4.2　大氣損耗　67                  
 4.3　電離層效應　68                  
 4.4　降雨衰減　68                  
 4.5　其他傳播損耗　71                  
 4.6　習題　72                  
                   
 第5章　極化　73                  
 5.1　引言　73                  
 5.2　天線極化　76                  
 5.3　衛(wèi)星信號的極化　78                  
 5.4　交叉極化鑒別度　82                  
 5.5　電離層去極化　83                  
 5.6　降雨去極化　84                  
 5.7　冰晶去極化　85                  
 5.8　習題　85                  
                   
 第6章　天線　87                  
 6.1　引言　87                  
 6.2　天線互易原理　88                  
 6.3　坐標系　89                  
 6.4　輻射場　89                  
 6.5　功率通量密度　92                  
 6.6　各向同性輻射體和天線增益　92                  
 6.7　輻射方向圖　93                  
 6.8　波束立體角和方向性　94                  
 6.9　有效口徑　96                  
 6.10　半波偶極子　96                  
 6.11　口徑天線　98                  
 6.12　喇叭天線　100                  
 6.13　拋物面天線　103                  
 6.14　偏焦饋源　107                  
 6.15　雙反射面天線　108                  
 6.16　賦形反射面系統(tǒng)　110                  
 6.17　陣列　111                  
 6.18　習題　115                  
                   
 第7章　空間段　117                  
 7.1　引言　117                  
 7.2　供電　117                  
 7.3　姿態(tài)控制　120                  
 *7.3.1　自旋衛(wèi)星穩(wěn)定　120                  
 *7.3.2　動量輪穩(wěn)定　122                  
 7.4　位置保持　124                  
 7.5　熱控　126                  
 7.6　TT＆C系統(tǒng)　127                  
 7.7　轉發(fā)器　128                  
 *7.7.1　寬帶接收機　129                  
 *7.7.2　輸入去復用器　130                  
 *7.7.3　功率放大器　131                  
 7.8　天線系統(tǒng)　134                  
 7.9　Morelos通信系統(tǒng)　136                  
 7.10　Anik-E衛(wèi)星　139                  
 7.11　先進的Tiros-N航天器　144                  
 7.12　習題　146                  
                   
 第8章　地面段　148                  
 8.1　引言　148                  
 8.2　家用電視單收系統(tǒng)　148                  
 *8.2.1　室外單元　148                  
 *8.2.2　模擬(調頻)電視的室內單元　150                  
 8.3　共用天線電視系統(tǒng)　151                  
 8.4　社區(qū)共用天線電視系統(tǒng)　152                  
 8.5　收發(fā)地球站　153                  
 8.6　習題　156                  
                   
 第9章　模擬信號　157                  
 9.1　引言　157                  
 9.2　電話信道　157                  
 9.3　單邊帶電話　157                  
 9.4　FDM電話　159                  
 9.5　彩色電視　162                  
 9.6　頻率調制　165                  
 *9.6.1　限幅器　166                  
 *9.6.2　帶寬　166                  
 *9.6.3　FM檢測器噪聲和處理增益　168                  
 *9.6.4　信噪比　169                  
 *9.6.5　預加重與去加重　170                  
 *9.6.6　噪聲加權　171                  
 *9.6.7　FDM/FM電話的S/N與帶寬　172                  
 *9.6.8　TV/FM信號的信噪比　173                  
 9.7習題　174                  
                   
 第10章　數(shù)字信號　176                  
 10.1　引言　176                  
 10.2　數(shù)字基帶信號　176                  
 10.3　脈沖編碼調制　179                  
 10.4　時分復用　182                  
 10.5　帶寬要求　183                  
 10.6　數(shù)字載波系統(tǒng)　185                  
 *10.6.1　二進制相移鍵控　186                  
 *10.6.2　正交相移建控　188                  
 *10.6.3　PSK信號的傳輸速率和帶寬　189                  
 *10.6.4　PSK調制系統(tǒng)的誤比特率　190                  
 10.7　載波恢復電路　193                  
 10.8　比特定時恢復　194                  
 10.9　習題　195                  
                   
 第11章　差錯控制編碼　197                  
 11.1　引言　197                  
 11.2　線性分組碼　197                  
 11.3　循環(huán)碼　199                  
 *11.3.1　漢明碼　199                  
 *11.3.2　BCH碼　199                  
 *11.3.3　里德-所羅門碼　200                  
 11.4　卷積碼　201                  
 11.5　交織　203                  
 11.6　級聯(lián)碼　204                  
 11.7　受編碼影響的鏈路參數(shù)　205                  
 11.8　編碼增益　206                  
 11.9　硬判決譯碼和軟判決譯碼　207                  
 11.10　自動重發(fā)請求(ARQ)　209                  
 11.11　習題　210                  
                   
 第12章　空間鏈路　212                  
 12.1　引言　212                  
 12.2　有效全向輻射功率　212                  
 12.3　傳輸損耗　213                  
 *12.3.1　自由空間傳輸　213                  
 *12.3.2　饋線損耗　214                  
 *12.3.3　天線指向誤差損耗　214                  
 *12.3.4　固定的大氣層和電離層損耗　216                  
 12.4　鏈路功率預算方程　216                  
 12.5　系統(tǒng)噪聲　216                  
 *12.5.1　天線噪聲　217                  
 *12.5.2　放大器噪聲溫度　219                  
 *12.5.3　級聯(lián)放大器　219                  
 *12.5.4　噪聲系數(shù)　220                  
 *12.5.5　吸收網(wǎng)絡的噪聲溫度　220                  
 *12.5.6　全系統(tǒng)的噪聲溫度　221                  
 12.6　載噪比　222                  
 12.7　上行鏈路　223                  
 *12.7.1　飽和通量密度　223                  
 *12.7.2　輸入補償　224                  
 *12.7.3　地球站HPA　225                  
 12.8　下行鏈路　226                  
 *12.8.1　輸出補償　227                  
 *12.8.2　衛(wèi)星TWTA的輸出　228                  
 12.9　降雨的影響　228                  
 *12.9.1　上行鏈路雨衰余量　229                  
 *12.9.2　下行鏈路雨衰余量　230                  
 12.10　合成的上行鏈路和下行鏈路［C/N］率　231                  
 12.11　互調噪聲　233                  
 12.12　習題　235                  
                   
 第13章　干擾　238                  
 13.1　引言　238                  
 13.2　衛(wèi)星線路之間的干擾(B1和B2模式)　239                  
 *13.2.1　下行鏈路　241                  
 *13.2.2　上行鏈路　242                  
 *13.2.3　由上行鏈路和下行鏈路上的干擾引起的合成［C/I］　242                  
 *13.2.4　天線增益函數(shù)　242                  
 *13.2.5　通帶干擾　244                  
 *13.2.6　接收機轉移特性　245                  
 *13.2.7　規(guī)定的干擾指標　245                  
 *13.2.8　保護比　246                  
 13.3　能量擴散　246                  
 13.4　協(xié)調　248                  
 *13.4.1　干擾電平　249                  
 *13.4.2　傳輸增益　250                  
 *13.4.3　得到的噪聲溫度升高值　250                  
 *13.4.4　協(xié)調準則　251                  
 *13.4.5　噪聲功率譜密度　251                  
 13.5　習題　252                  
                   
 第14章　衛(wèi)星多址接入方式　254                  
 14.1　引言　254                  
 14.2　單址接入　255                  
 14.3　預分配FDMA　255                  
 14.4　按申請分配FDMA　259                  
 14.5　SPADE系統(tǒng)　259                  
 14.6　帶寬受限和功率受限的TWT放大器操作　261                  
 *14.6.1　FDMA下行鏈路分析　261                  
 14.7　TDMA　264                  
 *14.7.1　參考突發(fā)　267                  
 *14.7.2　報頭和報尾　268                  
 *14.7.3　載波恢復　269                  
 *14.7.4　網(wǎng)絡同步　270                  
 *14.7.5　獨特碼檢測　272                  
 *14.7.6　業(yè)務數(shù)據(jù)　274                  
 *14.7.7　幀效率和信道容量　274                  
 *14.7.8　預分配TDMA　275                  
 *14.7.9　按申請分配TDMA　277                  
 *14.7.10　話音插空和預測　278                  
 *14.7.11　數(shù)字傳輸?shù)南滦墟溌贩治觥?81                  
 *14.7.12　對TDMA和FDMA上行鏈路所需功率的比較　282                  
 14.8　用于FDMA/TDM工作模式的星上信號處理　284                  
 14.9　衛(wèi)星交換TDMA　286                  
 14.10　碼分多址接入方式　290                  
 *14.10.1　直接序列擴頻　291                  
 *14.10.2　地址碼信號c(t)　292                  
 *14.10.3　c(t)的自相關函數(shù)　294                  
 *14.10.4　捕獲與跟蹤　294                  
 *14.10.5　頻譜擴展和解擴　296                  
 *14.10.6　CDMA的吞吐量　297                  
 14.11　習題　299                  
                   
 第15章　衛(wèi)星業(yè)務與因特網(wǎng)　303                  
 15.1　引言　303                  
 15.2　網(wǎng)絡層　304                  
 15.3　TCP鏈路　306                  
 15.4　衛(wèi)星鏈路與TCP　307                  
 15.5　在衛(wèi)星信道中使用標準機制來增強TCP(RFC-2488)　308                  
 15.6　請求評述(RFC)　310                  
 15.7　分割TCP連接　311                  
 15.8　非對稱信道　313                  
 15.9　計劃中的系統(tǒng)　314                  
 15.10　習題　317                  
                   
 第16章　直播衛(wèi)星業(yè)務　319                  
 16.1　引言　319                  
 16.2　軌道間隔　319                  
 16.3　轉發(fā)器的額定功率和數(shù)目　319                  
 16.4　頻率與極化　320                  
 16.5　轉發(fā)器的容量　321                  
 16.6　數(shù)字電視的比特速率　322                  
 16.7　MPEG壓縮標準　322                  
 16.8　前向糾錯　325                  
 16.9　家用接收機的室外單元(ODU)　326                  
 16.10　家用接收機的室內單元(IDU)　328                  
 16.11　下行鏈路分析　329                  
 16.12　上行鏈路　334                  
 16.13　習題　335                  
                   
 第17章　衛(wèi)星業(yè)務　337                  
 17.1　引言　337                  
 17.2　衛(wèi)星移動業(yè)務　337                  
 17.3　VSAT　339                  
 17.4　Radarsat　340                  
 17.5　全球定位系統(tǒng)(GPS)　343                  
 17.6　Orbcomm　344                  
 17.7　習題　352                  
                   
 附錄A　部分習題答案　354                  
 附錄B　圓錐截線　359                  
 附錄C　NASA雙線軌道要素　370                  
 附錄D　人造衛(wèi)星列表　372                  
 附錄E　三階互調產(chǎn)物舉例說明　375                  
 附錄F　縮寫詞　376                  
 附錄G　對數(shù)單位　383                  
 附錄H　Mathcad符號　386                  
 索引　388                  
 參考文獻　405