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第一篇 基础篇1

第1章 卫星数字通信概论1

1.1 卫星通信基本概念1

1.1.1 卫星通信的定义及特点1

1.1.2 卫星通信系统的组成3

1.2 卫星通信地球站4

1.2.1 卫星通信地球站的组成4

1.2.2 地球站与卫星通信的基本工作原理5

1.2.3 地球站分类与设置5

1.3 通信卫星及其转发器6

1.3.1 通信卫星6

1.3.2 卫星转发器及类型9

1.4 卫星通信的工作频段与选择11

1.5 卫星数字通信的技术特点13

1.5.1 卫星数字通信的技术优势13

1.5.2 卫星数字通信主要技术简介14

第2章 卫星数字通信编码与传输技术18

2.1 信源编码编技术18

2.1.1 语音信号压缩编码概述19

2.1.2 量化与 PCM 编码20

2.1.3 差分脉码调制(DPCM)22

2.1.4 自适应差分脉码调制(ADPCM)23

2.1.5 增量调制(△M 或 DM)23

2.1.6 线性预测编码(LPC)25

2.1.7 矢量量化技术29

2.1.8 混合编码技术29

2.2 差错控制与信道编码31

2.2.1 概述32

2.2.2 前向纠错编码(FEC)32

2.2.3 自动反馈重发(ARQ)33

2.2.4 线性分组码33

2.2.5 卷积码42

2.2.6 前向纠错编码的性能比较55

2.2.7 网格编码调制(TCM)56

2.2.8 扰码与解码59

2.2.9 信道编码60

2.3 数字复接技术60

2.3.1 概述60

2.3.2 同步复接61

2.3.3 准同步复接63

2.3.4 CCITT 基群复接系统64

2.3.5 CCITT(ITU)高次群复接技术66

第3章 数字信号调制技术67

3.1 对数字调制技术的要求67

3.2 常用的恒包络数字调制方法67

3.2.1 经常恒包络调制67

3.2.2 多进制相移键控(MPSK)68

3.2.3 最小频移键控(MSK)69

3.2.4 几种调制系统性能的比较70

3.2.5 ?/4θＰＳＫ71

3.2.6 连续相位调制(CPM)73

3.2.7 多 H 相位编码调制76

3.3 非恒包络调制76

3.4.1 纠错编码与调制结合技术77

3.4 编码调制技术77

3.4.2 格状编码调制技术78

3.5 编码在卫星数字通信中的应用80

3.5.1 选择差错控制码的方法80

3.5.2 用于卫星数字通信中的编码举例80

第4章 卫星数字移动通信中的多址技术83

4.1 多址方式与信道分配技术83

4.1.1 多址方式83

4.1.2 信道分配技术84

4.2 频分多址(FDMA)85

4.2.1 FDMA 的基本概念与系统组成85

4.2.2 非线性放大器的影响87

4.2.3 减少交调产物的方法91

4.2.4 能量扩散与箝位92

4.3 时分多址(TDMA)92

4.3.1 基本概念92

4.3.2 IDMA 地球站设备93

4.3.3 TDMA 系统的定时与同步96

4.3.4 帧的结构与效率100

4.4 SDMA/SS/TDMA 多址方式102

4.4.1 工作原理102

4.4.2 分帧编排104

4.4.3 SS/TDMA 的帧同步106

4.5 SCPC 方式107

4.5.1 预分配的 SCPC 方式108

4.5.2 SPADE 方式110

4.6.1 CDMA 及相关技术113

4.6 码分多址(CDMA)113

4.6.2 基本原理114

4.6.3 伪随机序列115

4.6.4 CDMA 的信号同步116

4.6.5 系统性能117

4.7 数据卫星分组通信119

4.7.1 基本概念119

4.7.2 卫星分组通信网的联接方式120

第5章 卫星数字移动通信系统与地面网的互联125

5.1 概述125

5.1.1 互联的必要性125

5.1.2 互联的主要障碍和困难125

5.1.3 互联的前提条件125

5.2.1 N-ISDN 的技术特点126

5.2.2 二者互联的方法126

5.1.4 互联的方法126

5.2 卫星数字移动通信系统与 N-ISDN 的互联126

5.1.5 各互联法的使用范围126

5.3 卫星数字移动通信系统与专用通信网的互联128

5.3.1 网络的配置129

5.3.2 信令的互通129

5.3.3 数据的互通130

5.4 卫星数字移动通信系统与 B-ISDN 的互联130

5.4.1 互联的主要技术障碍130

5.4.2 互联的主要技术途径131

5.5 卫星数字移动通信系统与 LAN/MAN 的互联131

5.5.1 互联的必要性131

5.5.2 互联的主要方法132

5.6.1 互联的主要障碍134

5.6 卫星数字移动通信系统与 PDN 的互联134

5.6.2 互联的主要技术途径135

5.7 卫星数字称动通信系统与 PSTN 的互联135

5.7.1 互联接口的基本功能135

5.7.2 互联的主要技术136

5.7.3 互联的各种方法137

5.8 卫星数字移动通信系统与 PLMN 的互联138

第6章 卫星数字通信系统线路的计算与设计140

6.1 概述140

6.1.1 卫星数字通信线路的质量指标140

6.1.2 模拟制电话线路标准141

6.1.3 数字制线路标准142

6.1.4 可用度指标142

6.2.2 有效全向辐射功率［EIRP］的计算143

6.2.3 载波接收功率 C 的计算143

6.2 卫星数字通信线路载波功率的计算143

6.2.1 天线增益 G 的计算143

6.3 卫星数字通信线路噪声功率的计算144

6.3.1 噪声功率和等效噪声温度144

6.3.2 卫星数字通信线路的噪声及指标分配146

6.4 卫星数字通信线路的载波与噪声功率比147

6.4.1 上行线路的载噪比与卫星接收机性能指标147

6.4.2 下行线路的载噪比与地球站性能指标148

6.4.3 卫星转发器载波功率与互调噪声功率比149

6.4.4 卫星数字通信线路的总载噪比149

6.4.5 载噪比计算举例150

6.4.6 门限余量和降雨余量152

6.5.1 SCPC 系统线路的计算153

6.5 卫星数字通信线路的设计153

6.5.2 PCM/PCK/SCPC 线路的计算154

6.5.3 DM/PSK/SCPC 线路的计算157

6.5.4 PSK 卫星数字通信线路的设计157

6.5.5 TDMA 系统容量的估算161

6.6 卫星数字通信系统设计的一般程序165

第7章 卫星数字通信组网技术167

7.1 通信卫星发射与测控167

7.1.1 概述167

7.1.2 运载火箭发射通信卫星的过程167

7.1.3 航天飞机发射通信卫星的过程169

7.1.4 发射窗口170

7.2 网络的建立和入网验证170

7.2.2 地球站的必备性能特性171

7.2.1 新地球站入网运行程序171

7.2.3 验证测试项目与测试方法173

7.3 网络监控与管理177

7.3.1 跟踪遥测指令分系统177

7.3.2 监控分系统178

7.3.3 卫星通信系统的管理180

7.4 地面接口技术182

7.4.1 同步数据公共接口182

7.4.2 64kbps 接口标准183

7.4.3 2048kbps 基群数字系列接口183

7.4.4 卫星链路与地面网的接口185

第8章 数字通信网的性能及其标准188

8.1 概述188

8.2.2 误码源189

8.2 误码189

8.2.1 误码的性质189

8.2.3 误码性能指标190

8.2.4 误码率的测试193

8.2.5 通信网可用性193

8.3 定时抖动194

8.3.1 引言194

8.3.2 抖动源195

8.3.3 抖动的积累196

8.3.4 CCITT 有关建议199

8.3.5 抖动的测试199

8.4 时钟滑动199

8.5 传输延迟203

9.1 IDR 系统概述205

第9章 通信卫星新业务——IDR 和 IBS 系统205

9.2 IDR 方式的优缺点206

9.3 IDR 的主要技术特征207

9.3.1 技术特性207

9.3.2 工作方式211

9.3.3 波束覆盖范围216

9.4 IDR 系统转发器的容量216

9.5 IDR 载波的实现217

9.5.1 复用标准及转换217

9.5.2 各项指标参数及控制218

9.5.3 调制解调器221

9.5.5 定时和缓冲222

9.5.6 扩展问题222

9.5.4 FEC 编码的选择222

9.6 具有低速率编码的512Kbps IDR 系统223

9.6.1 概述223

9.6.2 技术考虑224

9.6.3 技术措施与特点227

9.7 数字电路倍增设备227

9.7.1 概述227

9.7.2 各类工作方式229

9.7.3 DCME 终端简介230

9.7.4 电路倍增增益232

9.7.5 网络总体考虑234

9.8 IBS 系统简介235

9.9 IBS 网络的组成235

9.9.1 网络互联性236

9.9.2 地球站和组网选择237

9.9.3 网络电路类型240

9.10 IBS 的业务类型与应用241

9.10.1 IBS 的业务类型241

9.10.2 业务质量(QOS)241

9.10.3 应用类型242

9.10.4 IBS 载波特性和链路预算244

9.11 数据网的网络拓朴结构245

9.12 数据网的分层结构246

9.12.1 分层体系结构及协议246

9.12.2 OSI 的参考模型247

9.12.3 OSI 的环境250

9.12.4 IBS 的作用252

9.12.5 第二层功能的实现252