卫星通信系统工程（第2版）
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浙江嘉兴
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作者[美]小路易·J·伊波利托LouisJ.Ippolito
出版社国防工业出版社
ISBN9787118123036
出版时间2021-05
装帧平装
开本16开
定价192元
货号31153906
上书时间2025-01-05
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目录
1 卫星通信简介 1.1 卫星通信早期历史 1.1.1 SCORE 1.1.2 ECHO 1.1.1 COURIER 1.1.1 WESTFORD 1.1.1 TELSTAR 1.1.1 RELAY 1.1.1 SYNCOM 1.1.1 EARLYBIRD 1.1.1 APPLICATIONS TECHNOLOGYSATELLITE-1, ATS-1 1.1.10 ATS-3 1.1.11 ATS-5 1.1.12 ANIKA 1.1.13 ATS-6 1.1.14 CTS 1.2 通信卫星系统的基本概念1.2.1 卫星通信基本组成 1.2.1.1 空间段 1.2.1.2 地面站 1.2.2 卫星链路参数 1.2.3 卫星轨道 1.2.3.1 地球同步轨道（GSO或GEO） 1.2.3.2 近地轨道(LEO) 1.2.3.3 中地球轨道(MEO) 1.2.3.4 高地球轨道(HEO) 1.2.4 频带命名 1.3 全书结构和主题概述 参考文献 2 卫星轨道 2.1 开普勒定律 2.2 轨道参数 2.3 常用轨道 2.3.1 地球静止轨道 2.3.2 近地轨道 2.3.3 中地球轨道 2.3.4 大椭圆轨道2.3.5 极轨道 2.4 GSO链路几何 2.4.1 卫星距离 2.4.2 卫星仰角 2.4.3 卫星方位角 2.4.4 计算实例 参考文献 习题 3 卫星子系统 3.1 卫星平台 3.1.1 物理结构 3.1.1.1 自旋稳定 3.1.1.2 三轴稳定 3.1.2 电源子系统 3.1.3 姿态控制 3.1.4 轨道控制 3.1.5 热控制 3.1.6 电子推进卫星 3.1.7 跟踪、遥测、遥控和监视 3.2 卫星有效载荷 3.2.1 转发器 3.2.1.1 变频转发器 3.2.1.2 星上处理转发器 3.2.2天线 参考文献 4 射频链路 4.1 传输原理 4.1.1 有效全向辐射功率 4.1.2 功率能量密度 4.1.3 天线增益 4.1.3.1 圆抛物面反射器天线 4.1.3.2 波束宽度 4.1.4 自由空间路径损耗 4.1.5 接收功率的基本链路方程 4.1.5.1 Ku波段计算实例 4.2 系统噪声 4.2.1 噪声系数 4.2.2 噪声温度 4.2.2.1 有源器件 4.2.2.2 无源器件 4.2.2.3 接收器天线噪声 4.2.3 系统噪声温度 4.2.3.1系统噪声温度计算实例 4.2.4 品质因数4.3 链路性能参数 4.3.1 载噪比 4.3.2 载噪密度比 4.3.3 单位比特能量与噪声密度比 参考文献 习题 5 链路系统性能 5.1 影响链路因素 5.1.1 固定天线尺寸链路 5.1.2 固定天线增益链路 5.1.3 固定天线增益、固定天线尺寸链路 5.2 上行链路 5.2.1 多载波工作 5.3 下行链路 5.4 时间百分比性能指标 参考文献 习题 6 传输损耗 6.1 无线电波频率和空间通信 6.2 无线电波传播机理 6.2.1 吸收 6.2.2 散射 6.2.3 折射 6.2.4 衍射6.2.5 多径 6.2.6 闪烁 6.2.7 衰落 6.2.8 频率色散 6.3 低于3GHz传播 6.3.1 电离层闪烁 6.3.2 极化旋转 6.3.3 群时延 6.3.4 色散 6.4 高于3GHz传播 6.4.1 降雨衰减 6.4.1.1 降雨空间结构 6.4.1.2 降雨衰减的经典描述 6.4.1.3 衰减和降雨率 6.4.2 气体衰减 6.4.3 云和雾衰减 6.4.3.1 云具体的衰减 6.4.3.2 云的总衰减 6.4.4 去极化 6.4.4.1 雨去极化 6.4.4.2 冰去极化 6.4.5对流层闪烁 6.4.5.1 闪烁参数 6.4.5.2 幅度闪烁测量 6.5 射频噪声 6.5.1 射频噪声规范 6.5.2 来自大气气体的噪声 6.5.3 雨引起的天空噪声 6.5.4 云引起的天空噪声 6.5.5 来自地球外的噪声 6.5.5.1 宇宙背景噪声 6.5.5.2 太阳噪声 6.5.5.3 月亮噪声 6.5.5.4 射电星 参考文献 习题 7 传播效应建模与预测 7.1 大气气体 7.1.1 Leibe复折射率模型 7.1.2 ITU-R气体衰减模型 7.1.2.1 ITU-R逐线计算 7.1.2.2ITU-R气体衰减近似方法 7.2 云和雾 7.2.1 ITU-R云衰减模型 7.2.2 Slobin云模型 7.3 雨衰 7.3.1 ITU-R雨衰模型 7.3.2 Crane雨衰模型 7.3.2.1 Crane全球降雨模型 7.3.2.2 Crane双组分雨衰模型 7.4 去极化 7.4.1 雨去极化建模 7.4.1.1 ITU-R去极化模型 7.4.2 冰去极化建模 7.4.2.1 Tsolakis和Stutzman T矩阵模型 7.4.2.2 ITU-R冰去极化估计 7.5 对流层闪烁 7.5.1Karasawa闪烁模型 7.5.2 ITU-R闪烁模型 7.5.3 Van De Camp云闪烁模型 参考文献 习题 8 抑制降雨衰减 8.1 功率恢复技术 8.1.1 波束分集 8.1.2 功率控制 8.1.2.1 上行链路功率控制 8.1.2.2 下行链路功率控制 8.1.3 站址分集 8.1.3.1 分集增益和分集改进 8.1.3.2 分集系统设计和性能 8.1.3.3 站址分集处理 8.1.3.4 站址分集建模注意事项 8.1.4 轨道分集 8.2 信号改进恢复技术 8.2.1 频率分集 8.2.2带宽降低 8.2.3 延时传输分集 8.2.4 自适应编码和调制 8.3 小结 参考文献 习题 9 复合链路 9.1 变频(FT)卫星 9.1.1 上行链路 9.1.2 下行链路 9.1.3 复合载波噪声比 9.1.3.1 载波噪声密度比 9.1.3.2 单位比特能量噪声密度比 9.1.4 性能影响 9.1.5 路径损耗和链路性能 9.2 星上处理(OBP)卫星 9.2.1 OBP上下行链路 9.2.2 OBP复合性能 9.2.2.1 二进制频移键控链路 9.3 FT与OBP复合性能 9.4 互调噪声 9.5链路设计总结 参考文献 习题 10 卫星通信信号处理 10.1 模拟系统 10.1.1 模拟基带形成 10.1.2 模拟源合并 10.1.3 模拟调制 10.2 数字基带形成 10.2.1 PCM带宽需求 10.2.2 准实时响应(NIC) 10.2.3 自适应增量调制(ADM)或连续可变斜率增量调制(CVSD) 10.2.4 自适应差分PCM(ADPCM) 10.3 数字源合并 10.4 数字载波调制 10.4.1 二进制相移键控 10.4.2 四进制相移键控 10.4.3 高阶相移调制 10.5 总结参考文献 习题 11 卫星多址 11.1 频分多址 11.1.1 PCMTDMPSKFDMA 11.1.2 PCMSCPCPSKFDMA 11.2 时分多址 11.2.1 PCMTDMPSKTDMA 11.2.2 TDMA帧效率 11.2.2.1 帧效率计算实例 11.2.3 TDMA容量 11.2.3.1 信道容量计算实例 11.2.4 卫星交换TDMA 11.3 码分多址 11.3.1 直接序列扩频 11.3.2 跳频扩频 11.3.3 CDMA处理增益 11.3.4 CDMA容量 11.3.4.1 CDMA信道容量计算实例参考文献 习题 12 移动卫星信道 12.1 移动信道传播 12.1.1 反射 12.1.2 衍射 12.1.3 散射 12.2 窄带信道 12.2.1 路径损耗因子 12.2.2 阴影衰减 12.2.2.1 经验路边阴影模型 12.2.2.2 ITU-R路边建筑物阴影模型 12.2.3 多径衰减 12.2.3.1 山环境多径模型 12.2.3.2 路边树多径模型 12.2.4 阻塞 12.2.4.1 ITU-R建筑物阻塞模型 12.2.4.2 手持终端阻塞 12.2.5 混合传播条件 12.3 宽带信道12.4 多卫星移动链路 12.4.1 非相关衰减 12.4.1.1 多卫星GSO网络 12.4.1.2 多卫星NGSO网络 12.4.2 相关衰减 参考文献 13 卫星通信频谱管理 13.1 频谱管理功能和活动 13.1.1 管理频谱管理 13.1.2 世界无线电通信会议(WRC) 13.1.3 频率分配过程 13.1.4 美国频谱管理 13.1.4.1 联邦通信委员会(FCC) 13.1.4.2 国家电信和信息管理局(NTIA) 13.1.4.3 FCC和NTIA两层组织结构 13.2 无线电频谱共享方式13.2.1 频率分离 13.2.2 空间分离 13.2.3 时间分离 13.2.4 信号分离 13.3 频谱效率指标 13.3.1 频谱利用率因子(U) 13.3.2 频谱利用率效率(SUE) 参考文献 习题 14 卫星通信干扰抑制 14.1 干扰名称 14.2 卫星服务网络干扰模式 14.2.1 空间和地面服务系统间的干扰 14.2.2 空间服务网络间的干扰 14.2.3 反射带分配空间服务网络间的干扰 14.3 干扰传播机理 14.3.1 视线干扰 14.3.2 衍射 14.3.3 对流层散射 14.3.4表面导管和层反射 14.3.5 水（雨）散射 14.4 干扰和射频链路 14.4.1 单一干扰 14.4.2 多重干扰 14.5 干扰抑制协调 14.5.1 射频气候区域 14.5.2 距离限制 14.5.3 模式１传播的协调距离 14.5.4 模式２传播的协调距离 14.5.5 卫星和地面服务的ITU-R协调过程 参考文献 习题 15 高吞吐量卫星 15.1 卫星宽带演变 15.2 多波束天线和频率重用 15.2.1 多波束天线阵列设计 15.2.1.1 总可用带宽 15.2.1.2 频率重用因子 15.2.1.3容量 15.2.2 邻近波束信干比 15.3 HTS地面系统结构 15.3.1 网络结构 15.3.1.1 星形网络 15.3.1.2 网状网络 15.3.2 频段选项 15.4 HTS和5G卫星 15.4.1 蜂窝移动通信技术的发展 15.4.1.1 第一代 15.4.1.2 第二代(2G) 15.4.1.3 第三代(3G) 15.4.1.4 3G演变 15.4.1.5 第四代(4G) 15.4.1.6 第五代(5G) 15.4.2 5G卫星技术 参考文献 附录 误差函数和误比特率 A1 误差函数 A2误比特率近似
内容摘要
本书重点论述了卫星通信波段中无线电传播影响的理解和建模方面取得的重大进展。第二版保留和更新了当今所有大气对卫星系统影响的综合描述和分析，以及设计链路和评估系统性能的必要的工具。许多工具和计算以“手册”的形式提供的，集中提供了逐步计算的步骤和所有必要的算法，用户可直接进行计算，无需再查阅其它资料。所有的计算步骤和预测模型，特别是由国际电信联盟无线电通信部门（ITU-R）提供的，已经全面升级到最新发布的版本，并增加了一些新的模型和预测。
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