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本书为教育部普通高等教育“十五”国家级规划教材和普通高等教育“十一五”国家级规划教材。本书主要介绍卫星通信系统的基本原理和特有技术，并结合系统的组成介绍主要设备及当前所达到的水平，同时包括卫星通信的一些新技术和典型的实际系统。全书共11章，内容包括：卫星通信系统概述、卫星轨道和星座设计、链路传输工程、多址技术、星载和地球站设备、VSAT通信网、卫星移动通信系统、卫星宽带通信系统、卫星数字电视广播系统、卫星定位与导航系统、深空通信等。本书注重基本概念和基本原理，并联系工程实践，内容全面，叙述清楚，例题与图表丰富。习题是本书的重要组成部分，读者通过习题可掌握一些必要的设计和计算，题意具有启发性，便于教学与自学。本书提供配套电子课件、习题解答。本书可作为高等学校电子信息类专业本科生与研究生的教材或教学参考书，也可供相关专业领域的师生、科研和工程技术人员参考。

目录
第1章卫星通信系统概述
11卫星轨道
12系统的组成
121空间段
122地面段
13频率分配
14卫星通信的特点
15卫星通信系统的业务类型
151卫星视频广播业务
152电话等交互式业务
153数据通信和因特网业务
154移动通信业务
155不同业务类型所需带宽
16卫星通信的发展
161卫星通信的发展历程
162卫星通信的发展趋势
习题
第2章卫星轨道和星座设计
21卫星轨道特性
211开普勒定律
212地心坐标系与卫星轨道参数
213卫星轨道分类
22卫星的定位
221卫星在轨道面内的定位
222卫星对地球的定位——星下
点轨迹
23卫星覆盖特性计算
24卫星轨道摄动
241地球扁平度的影响
242太阳和月球的影响
25轨道特性对通信系统性能的
影响
251多普勒频移
252日食
253日凌中断
26星座设计
261星座设计时的基本考虑
262极/近极轨道星座
263倾斜圆轨道星座
264共地面轨迹星座
265太阳同步轨道星座
27星间链路
271相同轨道高度卫星间的星间
链路
272不同轨道高度卫星间的星间
链路
习题
第3章链路传输工程
31概述
32星地链路传播特性
321自由空间传播损耗
322链路附加损耗
33卫星移动通信链路特性
331衰落信道模型
332多普勒频移
34天线的方向性和电极化问题
341天线增益和方向图
342极化隔离
35噪声与干扰
351系统热噪声
352宇宙噪声和大气噪声
353其他干扰
36卫星通信全链路质量
361链路预算分析
362接收系统的等效噪声温度
363全链路传输质量
364链路预算实例
37信道对传输信号的损害
38上行、下行链路的RF干扰
习题
第4章多址技术
41引言
42频分多址（FDMA）技术
421MCPC和SCPC
422FDMA的非线性效应和
交调干扰
423FDMA的地球站设备
43时分多址（TDMA）技术
431TDMA地球站帧格式
432子帧的捕获和同步
433信号比特速率和转发器带宽
44FDMA与TDMA的比较
441TDMA和FDMA上行链路所需
功率的比较
442功率受限和带宽受限
45码分多址技术
46三种多址技术的RF利用方式
47ALOHA协议
48非正交多址技术
习题
第5章星载和地球站设备
51高功率放大器和低噪声放大器
511HPA
512LNA
52星载设备
521星载转发器
522星载天线
523星载电源
53通信地球站设备
531射频部分
532中频和基带处理部分
533地面接口与陆地链路
54其他类型的地球站
541TT＆C地球站与SCC
542TV上行站和广播中心
543TV单收站
55MSS移动终端和信关站
551移动终端
552信关站
习题
第6章VSAT通信网
61VSAT概述
611VSAT的概念和特点
612VSAT卫星通信网
613VSAT系统分类
614VSAT的主要业务类型及应用
62VSAT网络结构和地面设备
621VSAT网络结构
622VSAT系统的主站和小站设备
63VSAT数据网
631网络体系结构
632卫星链路传输特性对协议和系统
性能的影响
633VSAT星形数据网多址协议
634VSAT数据网的响应时间
64VSAT电话网
641VSAT电话网的特点
642VSAT电话网的多址方式
643VSAT电话网的DAMA方式
65VSAT系统链路设计实例
习题
第7章卫星移动通信系统
71引言
72卫星移动通信系统网络结构
721空间段
722地面段
723用户段
73卫星移动通信频率规划
74典型卫星移动通信系统简介
741非静止轨道卫星移动通信系统
742静止轨道卫星移动通信系统
习题
第8章卫星宽带通信系统
81引言
82卫星宽带通信系统结构
83卫星TCP技术
831TCP协议概况
832卫星网络中TCP存在的问题
833改善卫星TCP性能的方法
84卫星IP技术
841卫星IP QoS
842隧道技术
843异构网络互连
844卫星星座路由技术
845卫星网络组播技术
846现有卫星IP技术简介
85国外卫星宽带通信系统概况
86国内卫星宽带通信系统概况
87卫星互联网
习题
第9章卫星数字电视广播系统
91引言
92卫星数字电视广播系统的
组成
93卫星数字电视广播系统中的纠错
编码
931RS编码技术
932数据交织技术
933卷积编码技术
934LDPC编码技术
94卫星数字电视传输标准
941概述
942DVBS传输标准
943我国的卫星数字电视
传输标准
95信源编码与MPEG2标准
951信源编码码流的复用方式
952MPEG2标准简介
953DBS中的音频压缩编码
MPEG1
96条件接收和视频点播
961条件接收
962视频点播
97数据广播
971基本原理和IP over DVB
972数据轮播与对象轮播
习题
第10章卫星定位与导航系统
101卫星导航系统概述
102卫星导航技术基础
1021坐标系与时间体系
1022卫星定位的一般原理
103低轨卫星定位系统
1031子午仪系统的结构
1032积分多普勒定位技术
1033主要误差因素
104双静止轨道卫星导航系统
1041系统结构
1042工作原理
1043主要误差因素
105GPS导航系统
1051系统结构
1052工作原理
1053测距信号结构
1054基本定位方法和数学模型
1055定位性能与主要误差因素
106新一代卫星导航系统
1061GALILEO卫星导航系统
1062GPS现代化计划
1063北斗卫星导航系统
习题
第11章深空通信
111概述
1111深空通信的概念和任务
1112深空通信的特点及面临的
问题
1113深空通信的频段
112深空通信系统组成及原理
113深空通信的跟踪、测量和控制
技术
114深空通信的调制编码技术
1141深空通信的调制解调技术
1142深空通信的信道编译码技术
1143深空通信的网络编码技术
1144深空时延容忍网络
115深空通信的接收技术
1151深空通信的天线组阵技术
1152深空通信的大天线技术
116深空通信的发展
习题
附录A缩略词
参考文献

第5版前言
卫星通信是信息通信的重要分支，其所涉及的通信领域的知识更综合、更前沿，它是一个国家科技发展水平的重要体现。卫星通信不仅在应急通信，气象、地质、环境监测等领域广泛应用，更在航空航天、空间技术领域得到越来越重要的应用。
在这种形势下，卫星通信新生力量的培养和在职人员的再教育是一项重要的任务，也是适应和服务于国家重大需求的必然要求，得到越来越多院校的重视，很多高校都开设了卫星通信课程，课程性质也由任选课提高为限选课，甚至必修课，课程重要性进一步突显。编写并提供高质量的教材，是提高教育教学水平的重要保障，这是作者编写并持续修订本书的重要驱动力，以保持教材的先进性、系统性和教学适用性。
作者所在的电子科技大学，从20世纪80年代中期就开始从事卫星通信的研究工作，2002年开设了卫星通信课程。本书凝结了 “卫星通信”课程组几代人的教学、科研体会和经验。本书第1~4版分别于2002年、2006年、2009年、2015年出版，先后列选为教育部普通高等教育“十五”国家级规划教材和普通高等教育“十一五”国家级规划教材，并列选为第一批四川省“十二五”普通高等教育本科规划教材和电子科技大学“十二五”规划教材。
本书出版20多年来，先后被国内百余所大学的有关专业选作教材。这期间也得到了很多师生的大量反馈意见和建议，这使作者倍感荣幸和深受鼓舞，也有责任和决心做好第5版的编写工作。
第5版在保持本书原有特色和基本章节结构的前提下，在内容上主要做了以下修订：第1章结合卫星通信的发展和应用，对卫星通信的发展历程和发展趋势进行了补充和完善；第4章增加了48节“非正交多址技术”；第7章741节对铱系统和全球星系统内容进行了修订，742节增加了“天通一号系统”；第8章增加了86节“国内卫星宽带通信系统概况”和87节“卫星互联网”；第10章对1063节进行了修订；第11章增加了1143节“深空通信的网络编码技术”和1144节“深空时延容忍网络”。
近年来，卫星互联网发展迅速，我国将卫星互联网列入新基建范畴。第5版在合适的地方适当介绍了卫星互联网，同时融入了一些我国近些年来的重大卫星发射事件，让学生及时了解我国卫星通信领域的发展现状、取得的成就，激发学生的学习兴趣和利用知识报效国家的爱国情怀。
本书既考虑了卫星通信知识体系，又不重复介绍其他课程的内容，与先修、后续课程的内容划分、衔接良好。本书主要特点为：
（1） 从体系结构看，本书章节编排的思路是：卫星轨道→链路→多址→设备→系统→新技术，既介绍基本原理，又介绍新技术，形成一个完备的体系。
（2） 从内容看，着重介绍卫星通信的基本原理和特有技术，对于调制编码等通用技术，由于先修课程“通信原理”已讲授，本书未做介绍；同时本书包含卫星通信发展的最新内容，如卫星移动通信、卫星宽带通信、卫星互联网、深空通信等。
（3） 本书文字叙述深入浅出，配有较多的图表和例题，便于教学。例如，第2章介绍卫星轨道按照高度分类时给出了图2-5，很直观。
（4） 为便于理解，大部分章节都有例题和习题，且例题和习题与系统设计和工程应用紧密结合，题意具有启发性，给教学提供了较大的灵活性。例如， 364节结合实际系统给出了链路预算实例。
本书建议的参考学时为32~48学时，其中第1~8章为必学内容，第9~11章为选学内容。本书第1、3、4、6、11章由朱立东编写，第2、7、8章由吴廷勇编写，第5、9、10章由卓永宁编写，凌翔对第2、3章提出了一些修订意见。全书由吴诗其教授主审。本书的出版得到电子科技大学教务处、信息与通信工程学院教务科的大力支持，作者在此一并表示衷心的感谢。
本书免费提供教学参考资料包，包括电子课件和课后习题解答，请登录华信教育资源网（wwwhxeducomcn）索取。
由于卫星通信涉及的面很广，而本书是以卫星通信基础性教材为宗旨编写的，因此难以包容更多的内容和进行更深层次的阐述。限于时间和水平，难免有错误和疏漏之处，希望读者不吝指正。与作者联系，请发邮件至：zld@uestceducn。

作者

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卫星通信导论（第5版）