本书是空间通信的基础。该教材主要包含卫星通信的基本原理和系统知识。基本原理方面包括：卫星通信的轨道理论、覆盖理论、星际通信理论；链路预算原理；差错控制与调制方法；双工与多址传输理论等方面。系统与组网方面主要包括：卫星通信的系统组成与组网方法；典型的移动与固定卫星通信系统、卫星电视广播系统、卫星定位与导航系统；近年来兴起的平流层通信、天地一体化网络、深空通信与导航等系统。

目录

卫 星 通 信
目录


第1章卫星通信概述1

1.1卫星通信的基本概念1

1.1.1卫星通信的定义1

1.1.2卫星通信系统的分类1

1.2卫星通信的基本知识2

1.2.1卫星轨道2

1.2.2卫星通信的频段5

1.2.3卫星通信的特点7

1.3卫星通信的业务类型8

1.3.1卫星固定业务9

1.3.2卫星移动业务9

1.4卫星通信的发展历史11

1.4.1国际卫星通信发展简史11

1.4.2中国卫星通信发展简史13

1.4.3卫星通信的发展前景14

本章小结15

习题15

第2章卫星轨道与星座理论16
2.1轨道理论与卫星定位16

2.1.1卫星运动方程16

2.1.2开普勒三大定律17

2.1.3卫星定位18

2.1.4轨道摄动20

2.1.5轨道特性的影响23

2.2单星覆盖24

2.3星座覆盖25

2.3.1星座覆盖概述25

2.3.2星形星座27

2.3.3对称星座30

2.3.4特殊轨道星座34

2.4星间链路37

2.5卫星发射技术39

本章小结41

习题41

第3章卫星通信系统组成43
3.1卫星通信系统的结构43

3.2地球站子系统44

3.2.1地球站的分类44

3.2.2地球站的组成45

3.3卫星子系统49

3.3.1AOCS50

3.3.2TTC&M系统51

3.3.3电源分系统51

3.3.4通信分系统52

3.3.5天线分系统55

3.4设备可靠性59

3.4.1可靠性59

3.4.2冗余60

本章小结61

习题61

第4章卫星通信链路设计62
4.1卫星通信链路概念62

4.2接收功率通量密度与星地传输方程62

4.2.1接收功率通量密度62

4.2.2星地传输方程63

4.3卫星通信系统中的传播效应65

4.3.1与水汽凝结有关的传播效应66

4.3.2与水汽凝结无关的传播效应71

4.4移动卫星系统信道模型73

4.4.1多径信道模型73

4.4.2不可分辨径的统计模型74

4.4.3卫星信道模型76

4.5卫星通信系统中的噪声温度79

4.5.1通信系统中的噪声温度79

4.5.2放大器的噪声温度80

4.5.3无源器件的噪声温度81

4.5.4天线噪声温度81

4.5.5接收系统的品质因素82

4.6链路预算82

4.6.1链路预算的概念82

4.6.2模拟卫星的链路预算83

4.6.3数字卫星的链路预算85

4.6.4完整链路预算87

4.6.5系统链路设计90

本章小结91

习题91

第5章卫星通信传输与多址技术93
5.1差错控制93

5.1.1差错控制分类93

5.1.2HARQ94

5.2调制解调技术98

5.2.1调制解调技术概述98

5.2.2APSK99

5.2.3OFDM102

5.3双工方式107

5.4多址技术108

5.4.1多址技术概述108

5.4.2FDMA方式110

5.4.3TDMA方式114

5.4.4SDMA方式118

5.4.5CDMA方式122

5.4.6ALOHA方式124

本章小结128

习题129

第6章卫星通信网络技术130

6.1卫星通信网络的拓扑结构与特征130

6.1.1单层卫星通信网络130

6.1.2多层卫星通信网络133

6.1.3卫星通信网络特征135

6.2卫星通信网络的协议体系137

6.2.1TCP137

6.2.2SCPS协议145

6.2.3SR协议146

6.2.4DTN协议146

6.3卫星通信网络的路由技术148

6.3.1卫星通信网络的路由概述148

6.3.2卫星通信网络的路由策略148

6.4卫星多播技术152

6.4.1卫星多播技术的应用152

6.4.2卫星多播协议的问题153

6.5卫星资源分配技术155

6.6卫星干扰协调技术156

6.6.1卫星通信系统中的干扰156
6.6.2临星干扰及其解决措施157
本章小结159

习题160

第7章典型卫星通信系统161
7.1卫星蜂窝移动系统161

7.1.1移动卫星通信概述161

7.1.2卫星蜂窝系统163

7.1.3系统结构171

7.1.4网络控制173


7.2VSAT通信系统186


7.2.1VSAT通信概述186

7.2.2VSAT系统组成187

7.2.3VSAT网络结构190

7.3卫星数字电视广播系统192

7.4卫星定位与导航系统194

7.4.1卫星定位简介194

7.4.2定位基本知识195

7.4.3GPS原理199

本章小结209

习题210

第8章空天地一体化信息网络211

8.1平流层通信211

8.2天地一体化信息网络213

8.2.1天地一体化信息网络的基本结构213

8.2.2天地一体化信息网络的服务架构217

8.2.3天地一体化信息网络的应用场景222

8.3深空通信与星际互联网227

8.3.1深空通信系统227

8.3.2深空通信的传输技术229

8.3.3深空通信的定位跟踪230

8.3.4星际互联网236

本章小结237

习题237

参考文献238