正版 卫星通信导论(英文版)/国防电子信息技术丛书 王丽娜 9787121327131 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

王丽娜 著

图书标签:

• 卫星通信
• 通信工程
• 电子信息
• 国防科技
• 英文教材
• 高等教育
• 王丽娜
• 9787121327131
• 电子工程
• 信号处理

店铺： 博古通今图书专营店

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121327131

商品编码：29688604005

包装：平装

出版时间：2017-10-01

基本信息

书名：卫星通信导论(英文版)/国防电子信息技术丛书

定价：48.00元

作者：王丽娜

出版社：电子工业出版社

出版日期：2017-10-01

ISBN：9787121327131

字数：

页码：209

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

---

内容提要

---

《卫星通信导论（英文版）/国防电子信息技术丛书》除了包含基础理论和技术的相关内容外，力求充分反映卫星通信的新技术、新发展和新成果。《卫星通信导论（英文版）/国防电子信息技术丛书》可供高等院校通信工程专业、电子信息专业本科生阅读，旨在带领学生了解和掌握卫星通信的相关知识以及卫星通信领域的新技术和新发展，引导学生学习卫星通信的兴趣。
　　《卫星通信导论（英文版）/国防电子信息技术丛书》的编写工作得到了北京科技大学和国家自然科学基金项目的支持。

目录

---

Chapter 1 Introduction
1．1 A Brief History of Satellite Communications
1．1．1 International Activities
1．1．2 Domestic Activities
1．2 Characteristics of Satellite Communications
1．3 System Elements
1．3．1 Space Segment
1．3．2 Ground Segment
1．4 Satellite Elements
1．4．1 CommunicatioSubsystem
1．4．2 Antennas Subsystem
1．4．3 Attitude and Orbit Control Subsystem
1．4．4 Telemetry， Tracking， Command and Monitoring Subsystem
1．4．5 Power Subsystem
1．5 Types of Satellite Orbit
1．5．1 Low Earth Orbit （LEO）
1．5．2 Medium Earth Orbit （MEO）
1．5．3 High Earth Orbit （HEO）
1．5．4 Geostationary Earth Orbit （GEO）
1．6 Use of Frequencies
1．7 Summary
References
Problems

Chapter 2 Orbital Mechanics
2．1 Orbital Theory
2．1．1 Equations of Satellite's Orbit
2．1．2 Kepler's Three Laws of Plaary Motion
2．1．3 Orbit of a Satellite
2．1．4 Determining the Satellite Locatioithe Orbit
2．1．5 Orbital Elements
2．2 Determining Look Angle
2．2．1 The Subsatellite Point
2．2．2 ElevatioAngle Calculation
2．2．3 Azimuth Angle Calculation
2．2．4 Specializatioto Geostationary Satellites
2．2．5 Visibility Test
2．3 Orbital Perturbations
2．3．1 Longitudinal Changes： Effects of the Earth's Oblateness
2．3．2 InclinatioChanges： Effects of the Suand the Moon
2．4 Orbital Determination
2．5 Orbital Effects iCommunications Systems Performance
2．5．1 Doppler Shift
2．5．2 Range Variations
2．6 Summary
References
Problems

Chapter 3 Earth Stations
3．1 Earth StatioElements
3．2 Site Selectioand Layout of Earth Stations
3．2．1 Site Selectioof Earth Stations
3．2．2 Layout of Earth Stations
3．3 Earth Stations and Ground Antennas
3．3．1 Antennas for Fixed Satellite Services
3．3．2 Antennas for Broadcast Satellite Services
3．3．3 Antennas for Mobile Satellite Services
3．3．4 Antennas for Store and Forward （Machine to Machine Service）
3．3．5 Antennas for TTC&M;
3．4 Summary
References

Chapter4 Satellite Link Design
4．1 Introduction
4．2 Basic TransmissioTheory
4．3 System Noise Temperature and G/T Ratio
4．3．1 Noise Temperature
4．3．2 Calculatioof System Noise Temperatures
4．3．3 Noise Figure and Noise Temperature
4．3．4 G/T Ratio for Earth Stations
4．4 Link Design
4．4．1 Desigof Downlinks
4．4．2 Desigof Uplinks
4．5 Summary
References
Problems

Chapter 5 Modulatioand Multiple Access
5．1 Introduction
5．2 Analogue Amplitude Modulation
5．3 Analogue Frequency Modulation
5．4 Digital Modulation
5．4．1 Filtering and Bandwidth Considerations
5．4．2 Binary Phase Shift Keying （BPSK）
5．4．3 Quadrature Phase Shift Keying （QPSK）
5．4．4 Derivative PSK ModulatioSchemes
5．5 Practical Satellite Modems
5．6 Multiple Access Methods
5．6．1 Network Architectures
5．6．2 Traffic Multiplexing
5．7 Multiple Access， and Assignment Strategies
5．7．1 Frequency DivisioMultiple Access （FDMA）
5．7．2 Time DivisioMultiple Access （TDMA）
5．8 Satellite-Switched TDMA and Onboard Processing
5．9 Spread Spectrum and Code DivisioMultiple Access （CDMA）
5．9．1 Spread Spectrum for Satellite Communications
5．9．2 Code DivisioMultiple Access （CDMA）
5．10 Packet Access Techniques
5．10．1 ALOHA Schemes
5．10．2 Enhancements to ALOHA
5．11 Hybrid Access Techniques， and Comparisons
5．12 Summary
References
Problems

Chapter 6 Error Control
6．1 Introduction
6．2 Channel Characteristics
6．2．1 Additive White GaussiaNoise （AWGN）
6．2．2 Doppler Effect
6．2．3 Multipath and Shadowing
6．2．4 Other Considerations
6．3 Channel Capacity
6．4 Coded Systems
6．4．1 Types of Code
6．4．2 Types of Channel
6．5 Error DetectioStrategies
6．6 Implementatioof Error DetectiooSatellite Links
6．7 Forward Error Correction
6．8 Convolutional Codes
6．9 Binary Block Codes
6．10 Coding for Bursty Channels
6．11 Concatenation
6．12 Turbo Codes
6．13 Coding for Bandwidth-Limited Conditions
6．14 ApplicatioConsiderations
6．15 Low-Density Parity-Check （LDPC） Codes
6．15．1 Decoding LDPC Codes
6．15．2 Encoding LDPC Codes
6．16 Luby Transform （LT） Codes
6．16．1 LT Encoding
6．16．2 LT Decoding
6．17 Raptor Codes
6．18 Spinal Codes
6．18．1 Encoding Spinal Codes
6．18．2 Decoding Spinal Codes
6．19 Summary
References
Problems

Chapter 7 Satellite Navigatioand Positioning System
7．1 Introduction
7．2 Transit NavigatioSatellite System
7．2．1 System Reliability and Availability
7．2．2 Constellation
7．2．3 Spacecraft
7．2．4 Ground System
7．3 GPS Navigatioand Positioning System
7．3．1 GPS Signals
7．3．2 Modernized GPS
7．4 GLONASS Navigatioand Positioning System
7．5 Galileo Navigatioand Positioning System
7．5．1 Galileo Segment
7．5．2 Frequencies and Signals
7．5．3 Services
7．6 Beidou Navigatioand Positioning System
7．7 Summary
References

Chapter 8 Satellite Emergency CommunicatioSystem
8．1 Introduction
8．2 Characteristics and ConstructioPrinciples
8．2．1 Characteristics of Emergency Communication
8．2．2 ConstructioPrinciples
8．3 CommunicatioSystem
8．3．1 Analysis of Satellite Emergency CommunicatioSystem
8．3．2 Selectioof Satellite Emergency CommunicatioSystem
8．4 Disaster Management and Response
8．4．1 Disaster Management Cycle
8．4．2 Disaster Response
8．5 Disaster Management and Informatioand CommunicatioTechnology
8．6 Satellite-Assisted Disaster Management
8．7 Emergency InformatioDissemination： Systems and Protocols
8．7．1 Examples of Existing Alerting Systems
8．7．2 Sat/Satnav Systems for Emergency InformatioDelivery
8．7．3 Message Format for Exchanging Emergency Alerts
8．7．4 Alert Message TransmissioProtocols
8．7．5 Satellite Systems and Protocols Comparison
8．8 Summary
References

作者介绍

---

文摘

---

序言

---

现代通信的基石：深度探索卫星通信系统 在信息爆炸的时代，我们对信息传递的需求从未如此迫切，而卫星通信以其独特的优势，成为了连接全球、跨越地理障碍的关键技术。从广袤的海洋到偏远的极地，从灾难救援到国家安全，卫星通信网络无处不在，支撑着我们日常生活的方方面面，并为未来科技的飞跃奠定坚实基础。 本书旨在为读者提供一个全面、深入的卫星通信系统导论。我们并非简单罗列概念，而是力求带领读者理解这一复杂而精妙的技术体系如何运作，以及其背后的科学原理与工程实现。本书内容涵盖了卫星通信从基础理论到实际应用的完整链条，旨在培养读者扎实的理论功底和开阔的系统视野。 第一部分：卫星通信的基石——轨道力学与卫星系统 要理解卫星通信，首先需要理解卫星本身。本书将从天体力学最基本的原理出发，深入剖析人造卫星的轨道类型，包括地球同步轨道 (GEO)、中地球轨道 (MEO) 和低地球轨道 (LEO) 等，并详细阐述它们各自的特点、优劣势以及在通信应用中的典型场景。我们将探讨轨道参数、轨道维持、轨道选择对通信系统设计的影响，以及轨道力学的最新发展，例如多星星座的协同运行。 随后，我们将聚焦于卫星平台本身。一个通信卫星不仅仅是太空中的一个反射器，它是一个高度集成的复杂系统，包含了能源、姿态控制、温度控制、载荷处理等关键子系统。本书将详细介绍这些子系统的工作原理、设计要求以及相互之间的协同关系。我们将深入探讨太阳能帆板的效率与能量管理，惯性测量单元 (IMU) 和星敏感器在姿态确定中的作用，以及热控制系统如何保障卫星在极端太空环境下稳定运行。了解卫星平台的构成，是理解其通信能力的基础。 第二部分：信号的旅程——无线电传播与链路设计 卫星通信的核心是将信号从地面发送到卫星，再由卫星发送回地面，跨越浩瀚的太空。这一过程中，无线电传播的特性至关重要。本书将详细讲解电磁波在空间传播的物理过程，包括自由空间损耗、大气吸收、雨衰、多径效应等对信号质量的影响。我们将分析不同频段（如 L、S、C、Ku、Ka 等）的传播特性，以及它们在通信系统设计中的权衡取舍。 在此基础上，本书将深入探讨卫星通信链路的设计。链路预算是衡量通信系统性能的关键工具，我们将详细介绍如何进行链路预算分析，包括发射功率、天线增益、噪声温度、接收机灵敏度等参数的计算和优化。读者将学习如何评估信号的信噪比 (SNR) 和比特信噪比 (Eb/No)，以及如何根据这些指标来确定数据传输速率和可靠性。此外，我们还将介绍先进的链路设计技术，例如功率控制、自适应调制编码 (AMC) 等，以应对复杂多变的传播环境。 第三部分：效率的追求——调制、编码与多址接入技术 为了在有限的带宽和功率资源下实现高效可靠的通信，卫星通信系统广泛采用了先进的调制、编码和多址接入技术。本书将系统地介绍这些核心技术。 在调制方面，我们将从基础的幅度调制 (AM) 和频率调制 (FM) 入手，逐步深入到更先进的相位调制 (PM)、正交幅度调制 (QAM) 以及相干解调和非相干解调技术。我们将分析不同调制方案的频谱效率和抗噪声能力，并探讨它们在卫星通信中的应用。 编码技术是提升通信可靠性的关键。本书将详细讲解纠错码 (ECC) 的基本原理，包括卷积码、里德-索洛蒙码 (RS码)、低密度奇偶校验码 (LDPC) 和极化码 (Polar Code) 等。读者将理解这些编码如何通过增加冗余信息来检测和纠正传输过程中产生的错误，从而显著提高通信系统的鲁棒性。 多址接入 (Multiple Access) 技术允许多个用户共享同一颗卫星的通信资源。我们将深入探讨频分多址 (FDMA)、时分多址 (TDMA)、码分多址 (CDMA) 以及时分同步码分多址 (TDS-CDMA) 等主流技术。本书将分析这些技术的原理、优缺点以及在不同卫星通信场景中的应用，例如地面站之间的通信、天地一体化网络等。 第四部分：系统的构建——地面站、终端设备与网络架构 卫星通信系统是一个庞大的生态系统，除了太空中的卫星，地面站和终端设备同样至关重要。本书将详细介绍地面站的设计和组成，包括天线系统、射频前端、基带处理单元、时钟同步系统以及网络接口等。我们将讨论地面站的选址、布局以及如何实现高可用性和可靠性。 终端设备是用户直接接触的部分，其设计也对用户体验至关重要。本书将介绍不同类型的卫星通信终端，包括固定式终端、车载终端、机载终端、船载终端以及便携式终端等，并分析它们在功率、体积、天线特性和功能上的差异。 此外，本书还将深入探讨卫星通信网络架构。我们将分析点对点通信、点对多点通信以及分布式网络等不同架构的特点。近年来，低轨卫星星座的兴起，如星链 (Starlink) 和 OneWeb，正在重塑卫星通信的面貌。本书将详细分析这些星座的组网原理、路由策略、业务分配以及与地面网络的融合，并探讨它们对未来通信格局的影响。 第五部分：应用与未来——广阔的应用领域与前沿技术 卫星通信的应用领域极为广泛，贯穿了我们社会发展的各个层面。本书将精选典型应用场景进行深入分析。 广播电视与互联网接入： 卫星如何成为偏远地区和发展中国家连接信息世界的桥梁，以及其在高清电视传输和宽带互联网接入方面的作用。 移动通信： 卫星在为船舶、飞机、车辆提供通信服务方面的独特优势，以及其在应急通信和全球覆盖方面的作用。 导航与定位： 全球导航卫星系统 (GNSS)，如 GPS、GLONASS、Galileo 和北斗，如何利用卫星通信实现高精度定位。 气象观测与地球科学： 卫星在监测天气模式、研究气候变化、进行资源勘探和环境保护方面的贡献。 军事与国防： 卫星通信在情报收集、指挥控制、战场通信和国家安全保障中的关键作用。 太空探索： 深空探测任务中，通信延迟和信号衰减等挑战，以及如何通过先进的通信技术克服。 最后，本书将展望卫星通信的未来发展趋势。我们将探讨高通量卫星 (HTS) 技术的发展及其对带宽和速率的提升，星间链路 (ISL) 技术如何实现卫星网络的自主运行，以及软件定义卫星 (SDS) 和人工智能 (AI) 在卫星通信系统中的融合应用。量子通信在卫星通信中的潜在应用，以及天地一体化网络 (AION) 的发展方向，也将是本书重点关注的议题。 本书的目标读者群体包括但不限于通信工程、电子工程、航空航天工程等相关专业的学生、研究人员以及对卫星通信技术感兴趣的专业人士。我们相信，通过对本书内容的深入学习，读者将能够建立起对卫星通信系统的全面认知，为未来的学习、研究和实践打下坚实的基础，并深刻理解这一技术如何持续推动人类社会的信息化进程。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙事节奏感把握得极出乎意料地好，读起来完全不像一本技术专著，更像是一部层层递进的史诗。它并非简单地罗列技术名词，而是巧妙地将卫星通信的发展脉络融入到技术讲解之中。从早期的实验卫星项目，到如今覆盖全球的商业星座，作者娓娓道来，让读者在学习“是什么”和“怎么做”的同时，也明白了“为什么是这样”。这种历史的纵深感，使得那些看似冰冷的参数和协议，都带上了一丝人与技术搏斗的温度。我发现自己不仅在学习知识，更是在回顾整个行业的演变历程。尤其是在探讨频率规划和频谱资源分配的章节时，通过引入历史上的几次关键国际会议背景，我才真正理解了为什么现行的标准会是现在这个样子，这比死记硬背规定重要得多。这种“讲故事”的方法，极大地提升了阅读的持久力和乐趣，让原本可能枯燥的章节也变得引人入胜，让人愿意一口气读完一个大块知识体系，而不是碎片化地吸收。

评分☆☆☆☆☆

这本书的附录部分是真正的宝藏，很多同类书籍常常敷衍了事，但这本却在附录中提供了大量实用的参考资料和工具集。我发现其中有一个详细的常用卫星轨道参数速查表，涵盖了从LEO到GEO的不同轨道高度、周期、覆盖范围的大致范围，这在进行初步系统概念设计时简直是立竿见影的效率提升。此外，书中还附带了对几个关键商业卫星系统（如铱星、天通一号等）的案例分析，虽然篇幅不长，但其切入点非常专业，集中于它们在特定业务场景下如何解决实际的瓶颈问题。这使得抽象的技术原理立刻落地到真实的商业案例中，让人立刻明白这些理论知识在现实世界中的价值和应用边界。这种“理论—工具—案例”三位一体的结构，让这本书的实用价值远远超出了单纯的教科书范畴，更像是一本可以放在手边随时查阅的行业参考手册，为我后续的工作提供了非常坚实的起点和参考基准。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格非常严谨，但同时又保持了一种令人惊喜的清晰度。它没有采用那种刻意迎合初学者的口水话，而是选择了精准、专业的术语，但每一个专业术语的引入都伴随着清晰、无歧义的定义。对于我这种习惯了查阅标准文档的读者来说，这种毫不妥协的准确性至关重要。特别是涉及到国际电信联盟（ITU）的建议书和标准引用时，原文的表述方式被保留了下来，这避免了翻译和转述过程中可能出现的细微偏差，确保了信息传递的原始精确度。在一些关于抗干扰和纠错编码的章节，作者对数学模型的介绍是步步为营的，从基础的概率论模型出发，逐步推导出高性能算法的性能界限，逻辑链条完整到几乎不需要读者跳出文本去寻找辅助资料来理解推导过程。这种建立在扎实数学基础上的清晰表达，让读者能够真正“内化”知识，而不是仅仅停留在表面记忆上。

评分☆☆☆☆☆

这本书的插图和图表制作得非常精良，即便是初次接触卫星通信这个复杂领域的读者，也能通过那些清晰的示意图迅速把握核心概念。我特别欣赏作者在处理那些抽象的信号处理和轨道力学部分时，所采用的直观可视化方式。比如，在讲解同步轨道和非同步轨道之间的区别时，书中给出的三维模型动态演示（虽然是静态图示，但想象空间十足）比单纯的文字描述有效得多。每一次翻阅，都能在那些密集的公式旁边找到与之对应的物理图像，这极大地降低了学习曲线。更令人称道的是，它似乎并未在追求深奥晦涩上浪费笔墨，而是专注于构建一个坚实、可操作的知识框架。对于那些希望从工程实践层面理解卫星链路预算、调制解调技术如何影响最终通信质量的工程师来说，这种务实的风格无疑是雪中送炭。我之前看过的几本教材，要么过于侧重数学推导而忽略了实际应用场景，要么就是泛泛而谈，缺乏深度。这本则是在理论深度与工程实践之间找到了一个近乎完美的平衡点。它的索引设计也十分人性化，需要快速查阅特定波段特性或地面站设计规范时，定位异常迅速，体现了编著者对目标读者需求的深刻理解。

评分☆☆☆☆☆

我非常欣赏作者在处理不同技术路线对比时所展现出的客观中立立场。在介绍相控阵天线技术和传统抛物面天线的优劣势时，作者没有偏袒任何一方，而是将它们置于不同的应用场景下进行量化分析。比如，对于需要极高增益和窄波束的深空探测任务，分析倾向于抛物面；而对于需要快速波束切换的移动通信场景，则重点突出了相控阵的优势。这种对比分析不仅停留在性能指标上，还延伸到了成本效益、可维护性和空间适应性等多个维度，展现了作者对整个卫星系统工程全局观的掌握。这种多角度的权衡分析，极大地帮助我构建了一个成熟的系统设计思维框架——知道在不同约束条件下，哪种技术选择才是最优解。它教会我的不是单一的最佳答案，而是如何去评估和选择答案的过程，这对于任何从事复杂工程决策的人来说，都是无价的。