正版 衛星通信導論(英文版)/國防電子信息技術叢書 王麗娜 9787121327131 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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王麗娜 著

圖書標籤:

• 衛星通信
• 通信工程
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• 高等教育
• 王麗娜
• 9787121327131
• 電子工程
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齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121327131

商品編碼：29688604005

包裝：平裝

齣版時間：2017-10-01

基本信息

書名：衛星通信導論(英文版)/國防電子信息技術叢書

定價：48.00元

作者：王麗娜

齣版社：電子工業齣版社

齣版日期：2017-10-01

ISBN：9787121327131

字數：

頁碼：209

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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《衛星通信導論（英文版）/國防電子信息技術叢書》除瞭包含基礎理論和技術的相關內容外，力求充分反映衛星通信的新技術、新發展和新成果。《衛星通信導論（英文版）/國防電子信息技術叢書》可供高等院校通信工程專業、電子信息專業本科生閱讀，旨在帶領學生瞭解和掌握衛星通信的相關知識以及衛星通信領域的新技術和新發展，引導學生學習衛星通信的興趣。
　　《衛星通信導論（英文版）/國防電子信息技術叢書》的編寫工作得到瞭北京科技大學和國傢自然科學基金項目的支持。

目錄

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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

作者介紹

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文摘

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序言

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現代通信的基石：深度探索衛星通信係統 在信息爆炸的時代，我們對信息傳遞的需求從未如此迫切，而衛星通信以其獨特的優勢，成為瞭連接全球、跨越地理障礙的關鍵技術。從廣袤的海洋到偏遠的極地，從災難救援到國傢安全，衛星通信網絡無處不在，支撐著我們日常生活的方方麵麵，並為未來科技的飛躍奠定堅實基礎。 本書旨在為讀者提供一個全麵、深入的衛星通信係統導論。我們並非簡單羅列概念，而是力求帶領讀者理解這一復雜而精妙的技術體係如何運作，以及其背後的科學原理與工程實現。本書內容涵蓋瞭衛星通信從基礎理論到實際應用的完整鏈條，旨在培養讀者紮實的理論功底和開闊的係統視野。 第一部分：衛星通信的基石——軌道力學與衛星係統 要理解衛星通信，首先需要理解衛星本身。本書將從天體力學最基本的原理齣發，深入剖析人造衛星的軌道類型，包括地球同步軌道 (GEO)、中地球軌道 (MEO) 和低地球軌道 (LEO) 等，並詳細闡述它們各自的特點、優劣勢以及在通信應用中的典型場景。我們將探討軌道參數、軌道維持、軌道選擇對通信係統設計的影響，以及軌道力學的最新發展，例如多星星座的協同運行。 隨後，我們將聚焦於衛星平颱本身。一個通信衛星不僅僅是太空中的一個反射器，它是一個高度集成的復雜係統，包含瞭能源、姿態控製、溫度控製、載荷處理等關鍵子係統。本書將詳細介紹這些子係統的工作原理、設計要求以及相互之間的協同關係。我們將深入探討太陽能帆闆的效率與能量管理，慣性測量單元 (IMU) 和星敏感器在姿態確定中的作用，以及熱控製係統如何保障衛星在極端太空環境下穩定運行。瞭解衛星平颱的構成，是理解其通信能力的基礎。 第二部分：信號的旅程——無綫電傳播與鏈路設計 衛星通信的核心是將信號從地麵發送到衛星，再由衛星發送迴地麵，跨越浩瀚的太空。這一過程中，無綫電傳播的特性至關重要。本書將詳細講解電磁波在空間傳播的物理過程，包括自由空間損耗、大氣吸收、雨衰、多徑效應等對信號質量的影響。我們將分析不同頻段（如 L、S、C、Ku、Ka 等）的傳播特性，以及它們在通信係統設計中的權衡取捨。 在此基礎上，本書將深入探討衛星通信鏈路的設計。鏈路預算是衡量通信係統性能的關鍵工具，我們將詳細介紹如何進行鏈路預算分析，包括發射功率、天綫增益、噪聲溫度、接收機靈敏度等參數的計算和優化。讀者將學習如何評估信號的信噪比 (SNR) 和比特信噪比 (Eb/No)，以及如何根據這些指標來確定數據傳輸速率和可靠性。此外，我們還將介紹先進的鏈路設計技術，例如功率控製、自適應調製編碼 (AMC) 等，以應對復雜多變的傳播環境。 第三部分：效率的追求——調製、編碼與多址接入技術 為瞭在有限的帶寬和功率資源下實現高效可靠的通信，衛星通信係統廣泛采用瞭先進的調製、編碼和多址接入技術。本書將係統地介紹這些核心技術。 在調製方麵，我們將從基礎的幅度調製 (AM) 和頻率調製 (FM) 入手，逐步深入到更先進的相位調製 (PM)、正交幅度調製 (QAM) 以及相乾解調和非相乾解調技術。我們將分析不同調製方案的頻譜效率和抗噪聲能力，並探討它們在衛星通信中的應用。 編碼技術是提升通信可靠性的關鍵。本書將詳細講解糾錯碼 (ECC) 的基本原理，包括捲積碼、裏德-索洛濛碼 (RS碼)、低密度奇偶校驗碼 (LDPC) 和極化碼 (Polar Code) 等。讀者將理解這些編碼如何通過增加冗餘信息來檢測和糾正傳輸過程中産生的錯誤，從而顯著提高通信係統的魯棒性。 多址接入 (Multiple Access) 技術允許多個用戶共享同一顆衛星的通信資源。我們將深入探討頻分多址 (FDMA)、時分多址 (TDMA)、碼分多址 (CDMA) 以及時分同步碼分多址 (TDS-CDMA) 等主流技術。本書將分析這些技術的原理、優缺點以及在不同衛星通信場景中的應用，例如地麵站之間的通信、天地一體化網絡等。 第四部分：係統的構建——地麵站、終端設備與網絡架構 衛星通信係統是一個龐大的生態係統，除瞭太空中的衛星，地麵站和終端設備同樣至關重要。本書將詳細介紹地麵站的設計和組成，包括天綫係統、射頻前端、基帶處理單元、時鍾同步係統以及網絡接口等。我們將討論地麵站的選址、布局以及如何實現高可用性和可靠性。 終端設備是用戶直接接觸的部分，其設計也對用戶體驗至關重要。本書將介紹不同類型的衛星通信終端，包括固定式終端、車載終端、機載終端、船載終端以及便攜式終端等，並分析它們在功率、體積、天綫特性和功能上的差異。 此外，本書還將深入探討衛星通信網絡架構。我們將分析點對點通信、點對多點通信以及分布式網絡等不同架構的特點。近年來，低軌衛星星座的興起，如星鏈 (Starlink) 和 OneWeb，正在重塑衛星通信的麵貌。本書將詳細分析這些星座的組網原理、路由策略、業務分配以及與地麵網絡的融閤，並探討它們對未來通信格局的影響。 第五部分：應用與未來——廣闊的應用領域與前沿技術 衛星通信的應用領域極為廣泛，貫穿瞭我們社會發展的各個層麵。本書將精選典型應用場景進行深入分析。 廣播電視與互聯網接入： 衛星如何成為偏遠地區和發展中國傢連接信息世界的橋梁，以及其在高清電視傳輸和寬帶互聯網接入方麵的作用。 移動通信： 衛星在為船舶、飛機、車輛提供通信服務方麵的獨特優勢，以及其在應急通信和全球覆蓋方麵的作用。 導航與定位： 全球導航衛星係統 (GNSS)，如 GPS、GLONASS、Galileo 和北鬥，如何利用衛星通信實現高精度定位。 氣象觀測與地球科學： 衛星在監測天氣模式、研究氣候變化、進行資源勘探和環境保護方麵的貢獻。 軍事與國防： 衛星通信在情報收集、指揮控製、戰場通信和國傢安全保障中的關鍵作用。 太空探索： 深空探測任務中，通信延遲和信號衰減等挑戰，以及如何通過先進的通信技術剋服。 最後，本書將展望衛星通信的未來發展趨勢。我們將探討高通量衛星 (HTS) 技術的發展及其對帶寬和速率的提升，星間鏈路 (ISL) 技術如何實現衛星網絡的自主運行，以及軟件定義衛星 (SDS) 和人工智能 (AI) 在衛星通信係統中的融閤應用。量子通信在衛星通信中的潛在應用，以及天地一體化網絡 (AION) 的發展方嚮，也將是本書重點關注的議題。 本書的目標讀者群體包括但不限於通信工程、電子工程、航空航天工程等相關專業的學生、研究人員以及對衛星通信技術感興趣的專業人士。我們相信，通過對本書內容的深入學習，讀者將能夠建立起對衛星通信係統的全麵認知，為未來的學習、研究和實踐打下堅實的基礎，並深刻理解這一技術如何持續推動人類社會的信息化進程。

評分☆☆☆☆☆

這本書的附錄部分是真正的寶藏，很多同類書籍常常敷衍瞭事，但這本卻在附錄中提供瞭大量實用的參考資料和工具集。我發現其中有一個詳細的常用衛星軌道參數速查錶，涵蓋瞭從LEO到GEO的不同軌道高度、周期、覆蓋範圍的大緻範圍，這在進行初步係統概念設計時簡直是立竿見影的效率提升。此外，書中還附帶瞭對幾個關鍵商業衛星係統（如銥星、天通一號等）的案例分析，雖然篇幅不長，但其切入點非常專業，集中於它們在特定業務場景下如何解決實際的瓶頸問題。這使得抽象的技術原理立刻落地到真實的商業案例中，讓人立刻明白這些理論知識在現實世界中的價值和應用邊界。這種“理論—工具—案例”三位一體的結構，讓這本書的實用價值遠遠超齣瞭單純的教科書範疇，更像是一本可以放在手邊隨時查閱的行業參考手冊，為我後續的工作提供瞭非常堅實的起點和參考基準。

評分☆☆☆☆☆

這本書的敘事節奏感把握得極齣乎意料地好，讀起來完全不像一本技術專著，更像是一部層層遞進的史詩。它並非簡單地羅列技術名詞，而是巧妙地將衛星通信的發展脈絡融入到技術講解之中。從早期的實驗衛星項目，到如今覆蓋全球的商業星座，作者娓娓道來，讓讀者在學習“是什麼”和“怎麼做”的同時，也明白瞭“為什麼是這樣”。這種曆史的縱深感，使得那些看似冰冷的參數和協議，都帶上瞭一絲人與技術搏鬥的溫度。我發現自己不僅在學習知識，更是在迴顧整個行業的演變曆程。尤其是在探討頻率規劃和頻譜資源分配的章節時，通過引入曆史上的幾次關鍵國際會議背景，我纔真正理解瞭為什麼現行的標準會是現在這個樣子，這比死記硬背規定重要得多。這種“講故事”的方法，極大地提升瞭閱讀的持久力和樂趣，讓原本可能枯燥的章節也變得引人入勝，讓人願意一口氣讀完一個大塊知識體係，而不是碎片化地吸收。

評分☆☆☆☆☆

我非常欣賞作者在處理不同技術路綫對比時所展現齣的客觀中立立場。在介紹相控陣天綫技術和傳統拋物麵天綫的優劣勢時，作者沒有偏袒任何一方，而是將它們置於不同的應用場景下進行量化分析。比如，對於需要極高增益和窄波束的深空探測任務，分析傾嚮於拋物麵；而對於需要快速波束切換的移動通信場景，則重點突齣瞭相控陣的優勢。這種對比分析不僅停留在性能指標上，還延伸到瞭成本效益、可維護性和空間適應性等多個維度，展現瞭作者對整個衛星係統工程全局觀的掌握。這種多角度的權衡分析，極大地幫助我構建瞭一個成熟的係統設計思維框架——知道在不同約束條件下，哪種技術選擇纔是最優解。它教會我的不是單一的最佳答案，而是如何去評估和選擇答案的過程，這對於任何從事復雜工程決策的人來說，都是無價的。

評分☆☆☆☆☆

這本書的插圖和圖錶製作得非常精良，即便是初次接觸衛星通信這個復雜領域的讀者，也能通過那些清晰的示意圖迅速把握核心概念。我特彆欣賞作者在處理那些抽象的信號處理和軌道力學部分時，所采用的直觀可視化方式。比如，在講解同步軌道和非同步軌道之間的區彆時，書中給齣的三維模型動態演示（雖然是靜態圖示，但想象空間十足）比單純的文字描述有效得多。每一次翻閱，都能在那些密集的公式旁邊找到與之對應的物理圖像，這極大地降低瞭學習麯綫。更令人稱道的是，它似乎並未在追求深奧晦澀上浪費筆墨，而是專注於構建一個堅實、可操作的知識框架。對於那些希望從工程實踐層麵理解衛星鏈路預算、調製解調技術如何影響最終通信質量的工程師來說，這種務實的風格無疑是雪中送炭。我之前看過的幾本教材，要麼過於側重數學推導而忽略瞭實際應用場景，要麼就是泛泛而談，缺乏深度。這本則是在理論深度與工程實踐之間找到瞭一個近乎完美的平衡點。它的索引設計也十分人性化，需要快速查閱特定波段特性或地麵站設計規範時，定位異常迅速，體現瞭編著者對目標讀者需求的深刻理解。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格非常嚴謹，但同時又保持瞭一種令人驚喜的清晰度。它沒有采用那種刻意迎閤初學者的口水話，而是選擇瞭精準、專業的術語，但每一個專業術語的引入都伴隨著清晰、無歧義的定義。對於我這種習慣瞭查閱標準文檔的讀者來說，這種毫不妥協的準確性至關重要。特彆是涉及到國際電信聯盟（ITU）的建議書和標準引用時，原文的錶述方式被保留瞭下來，這避免瞭翻譯和轉述過程中可能齣現的細微偏差，確保瞭信息傳遞的原始精確度。在一些關於抗乾擾和糾錯編碼的章節，作者對數學模型的介紹是步步為營的，從基礎的概率論模型齣發，逐步推導齣高性能算法的性能界限，邏輯鏈條完整到幾乎不需要讀者跳齣文本去尋找輔助資料來理解推導過程。這種建立在紮實數學基礎上的清晰錶達，讓讀者能夠真正“內化”知識，而不是僅僅停留在錶麵記憶上。