具体描述
编辑推荐
《通信原理与应用》系列教材由教育部高等学校电子信息科学与工程类专业教学指导分委员会规划，清华大学曹志刚教授担任主编，在系统、深入的调研和教学研究实践基础上精心打造。
全国十余所高校及知名企业的专家和学者通力合作，汇聚了通信原理课程教育工作者的教学和科研的丰硕成果。
教材理论严谨，内容先进，系统性强，教学适用性好，工程特色鲜明，充分体现了理论知识与工程应用相统一、案例教学与知识传授相结合的教育理念。
内容简介
《通信原理与应用：系统案例部分 卫星通信》系统案例部分按应用类别分为七个分册：移动通信、光通信、卫星通信、宽带接入、短距离无线通信、广播与多媒体通信、其他无线通信。《通信原理与应用：系统案例部分 卫星通信》是其中的移动通信分册，共收纳9个案例：固定业务卫星通信，VSAT卫星通信，卫星电视广播，宽带卫星通信，同步轨道卫星移动通信，星座卫星移动通信，卫星测控，卫星导航，深空通信。
配套出版的基础理论部分内容包括：绪论、随机过程基础、模拟调制、数字信号基带传输、数字调制、模拟信号数字化、差错控制编码，复用与多址技术、无线传输新技术。
《通信原理与应用：系统案例部分 卫星通信》可用作电子信息科学与工程类专业及其他相关专业的本科生和研究生教材，也可供从事研究开发的工程技术人员参考和借鉴。教学中可以将系统案例与理论部分配合使用。
作者简介
曹志刚，清华大学电子工程系教授、博导。1962年毕业于清华大学无线电系，获优秀毕业生金质奖章，随即留校任教。任教以来一直从事通信和语音信号处理等领域的研究和教学工作。1984年—1986年在美国斯坦福大学访问，1997年为香港科技大学访问教授。现任中国通信学会会士，卫星通信专业委员会副主任，IEEE终身高级会员，IEICE会员，电子学报副主编，China Communications、宇航学报等期刊编委。
先后承担了数十项科研项目。获国家科技进步二等奖、军队科技进步一等奖和三等奖、电子工业部科技进步一等奖、教育部科技进步一等奖、山东省自然科学二等奖、北京市科技进步二等奖等十余项科技奖励，并获政府特殊津贴。
已发表论文500余篇，获2009年IEEE 马可尼论文奖和多项国际会议优秀论文奖。获专利20余项。已出版著译5本，其中《现代通信原理》一书获1996年全国电子类优秀教材一等奖。指导的两名博士生分获2003年和2005年全国百篇优秀博士论文奖和提名奖。个人传记已收录于中国科学技术协会2011年编撰出版的《中国科学技术专家传略》中。
目录
案例十四 固定业务卫星通信
14.1 卫星通信概述
14.1.1 基本概念
14.1.2 卫星轨道
14.1.3 工作频率
14.1.4 卫星通信系统的分类和通信业务
14.1.5 卫星通信的特点
14.2 卫星通信系统的组成、网络结构和运行
14.2.1 系统的组成
14.2.2 卫星通信网络的结构
14.2.3 卫星通信链路的建立
14.3 通信体制
14.3.1 多址接入方式
14.3.2 信道分配方式
14.3.3 调制编码方式
14.4 固定业务卫星通信的实现
14.4.1 采用FDMA预分配的固定业务卫星通信
14.4.2 采用TDMA预分配的固定业务卫星通信
14.5 卫星通信线路计算
l4.5.1 卫星通信参数
14.5.2 基本链路方程
14.5.3 卫星通信链路方程
14.5.4 卫星通信链路分析计算举例
参考文献
案例十五 VSAT卫星通信
15.1 VSAT卫星通信概述
15.1.1 VSAT的概念
15.1.2 VSAT的特点
15.1.3 VSAT的发展历史
15.2 VSAT系统组成和工作原理
15.2.1 VSAT卫星通信系统组成
15.2.2 VSAT网络结构
15.2.3 VSAT组网与应用
15.3 VSAT系统多址方式及分配制度
15.4 VSAT系统常用通信体制
15.4.1 选择通信体制的原则
15.4.2 常用通信体制举例
15.5 VSAT网络通信协议
15.5.1 分层网络结构
15.5.2 相关通信协议
15.6 VSAT系统网络管理
15.6.1 网络结构管理
15.6.2 计费管理和设备管理
15.6.3 安全管理
15.6.4 运行管理
15.7 典型系统简介
15.7.1 窄带VSAT网——ISBN
15.7.2 窄带VSAT网——skystar Advantage
15.7.3 宽带VSAT网——SkyWan
15.7.4 宽带VSAT网——LinkStar
15.7.5 基于卫星路由器的VSAT网
参考文献
案例十六 卫星广播电视
案例十七 宽带卫星通信
案例十八 同步轨道卫星移动通信
案例十九 星座卫星移动通信
案例二十 卫星测控
案例二十一 卫星导航
案例二十二 深空通信
精彩书摘
《通信原理与应用：系统案例部分 卫星通信》：（2）操作员接口功能
网络管理系统的操作员接口，是网络监控人员接通全网的通道。操作员用这种接口能快速有效地接触各种管理功能，连续检查可能对网络正常工作造成重大影响的网络变化。网络操作员接口可采用树状等级结构，操作员可以从一种监控功能转到另一种监控功能。
（3）网络监控功能
对VSAT网的实时监控，是靠采集各个网络部分的数据来实现的。各个VSAT站的发送频率、功率和时间必须加以协调使之符合规定，才能尽可能降低彼此干扰。主站内向链路调制解调器随时将接收信号的上述参数汇总到网络管理计算机，计算出需要调整的参数，并以适当命令经外向链路发到VSAT站来实现调整。这种参数调整在VSAT站入网时尤其必要。监控管理计算机的VSAT数据库还实时记录各站的工作状态和优先等级以及所预分的入网方式（如FDMA中的频率，CDMA中的PN码或TDMA中的时隙等）。用户地球站登记或查询该数据库时，使用网中内向链路，经交换中心转接后在网中外向链路得到响应。
VSAT网监控设备的另一种重要功能是切换主站的备用设备，报告所有联机和备用设备的状态变化。它能防止切换到不存在的或已经失效的备用设备上。
（4）资源使用管理
有两种资源管理功能：一种是对信道的资源进行特殊拥塞检测；另一种采用快速流量控制算法，用以减缓或防止共用卫星资源的拥塞。现分别介绍如下：
①拥塞检测：一个VSAT网中只有主站能监视全网的业务量，主站进行性能测试全依靠成功地接收分组。信息源减少或出现拥塞现象，以及由此造成的碰撞丢失分组现象，将会降低主站的分组接收率。从VSAT发往主站的每个分组报头上都有一位重发指示信息，其状态表示该分组是首次发送还是第二次发送。在主站监视含有重发指示信息分组的接收比例。如果这种比例超过了预定标准，则系统为拥塞状态。增加指示信息的数量可以更准确地测量业务量情况。
②快速流量控制：当一个VSAT站向主站内传送的业务量增长到超过预定标准时，便向该VSAT站分配一条专用连续工作内向信道。因为一个VSAT终端业务量的增长有可能影响整个网络的正常运行，造成RA/TDMA信道拥挤，降低网络吞吐量和性能。各VSAT监视各自数据分组缓冲器的占用情况，当占用情况超过预定标准时，就请求一条快速流量控制信道。发往主站的每个数据分组都有一个快速流量控制信道请求位。如果一个VSAT站需要或正在使用一条快速流量控制信道，就置人请求位。如果它不再需要这条信道，就将请求位清零。主站检测每个内传数据分组的快速流量控制位，如果发现有请求信息且提出申请的VSAT正通过一条RA/TDMA信道发射，主站就从可用的信道中分配一条连续信道给该小站。如果请求位无请求信息且小站正在通过一条连续信道发信，主站就把该信道释放回备用信道群，并通知该VSAT回到一条指定的RA/TDMA信道。采用这种方法，有短时高吞吐量要求的VSAT站就可以无竞争地获得通信资源。
……
用户评价
这本书的“系统案例部分”给我留下了极为深刻的印象，尤其是关于卫星通信的专题。作者的写作风格非常吸引人，他能够将复杂的技术原理用一种清晰易懂的方式呈现出来。例如，在介绍卫星通信地面站的设计时，他并没有直接给出一堆公式，而是从实际需求出发，一步步地讲解天线的选择（比如抛物面天线）、馈源的设计、放大器的功率选择、以及射频链路的损耗计算。他甚至还考虑到了环境因素对天线指向的影响，以及如何通过跟踪系统来保持信号的稳定。我记得有一个案例是关于国际通信卫星（Intelsat）的建设和运营，作者详细描述了如何通过地球静止轨道卫星实现跨洲际的电话和数据通信，以及早期的多址接入技术（如FDMA）是如何被引入的。他还探讨了光纤通信兴起后，卫星通信在某些特定场景下的独特优势，比如在灾难救援、海上通信和军事部署等领域。我之前对卫星通信的认知非常有限，总觉得它只是“一种传输方式”，但通过这个案例，我才意识到，它不仅仅是传输，还涉及到复杂的网络规划、资源调度、以及用户接入管理。书中的细节非常丰富，让我感觉像是亲身参与了一次卫星通信系统的规划和建设过程。
评分我必须承认，当我翻开这本书的“系统案例部分”时，对卫星通信的章节并没有抱太高的期望，因为我总觉得这个领域离我比较遥远。然而，作者的讲解方式却深深地吸引了我。他没有使用过于晦涩的术语，而是用一种非常直观和生动的方式来阐述复杂的概念。例如，在介绍“卫星通信系统的可靠性和可用性”时，他并没有仅仅列出一些统计数据，而是通过模拟真实场景下的故障情况，来解释冗余设计、故障检测和恢复机制的重要性。他详细阐述了如何通过多星备份、链路切换、以及地面站的容错处理来保障通信的持续性。我印象特别深刻的是，书中还分析了“空间天气”对卫星通信的影响，比如太阳耀斑和地磁暴可能导致的电离层扰动，从而影响信号传播的质量。为了应对这些挑战，作者介绍了一些特殊的抗扰技术，如自适应均衡和信道编码。我对书中关于“卫星通信的成本效益分析”也颇感兴趣，它详细对比了不同类型卫星（GEO, MEO, LEO）在建设、发射、运营和维护方面的成本，以及它们在通信性能上的权衡，这对于理解商业卫星通信的决策过程非常有帮助。
评分对于我这个对通信原理有一定基础但又想了解实际应用的人来说，这本书的“系统案例部分”堪称一部“实战手册”。在卫星通信的案例分析中，作者展现了极高的专业性和洞察力。他选择的案例都极具代表性，并且能够将抽象的理论知识与具体的工程实践紧密结合。我记得在讲解“卫星链路设计”时，作者详细分析了上行链路和下行链路的功率预算，考虑了天线增益、馈电损耗、大气衰减、噪声温度等诸多因素，并最终计算出系统的信噪比（SNR）和误码率（BER）。他甚至还讨论了如何根据不同的业务需求（如数据速率、可用性要求）来优化链路参数。另一个让我印象深刻的案例是关于“卫星通信网络的接入控制”。作者解释了在共享卫星带宽的情况下，如何采用多址接入技术（如FDMA、TDMA、CDMA、OFDMA）来有效地分配和管理用户资源，以及如何通过站址选择和天线覆盖来最小化干扰。我对书中关于“波束赋形”的解释尤为感兴趣，它能够让卫星天线将能量集中传输到特定的地理区域，从而提高信号强度和频谱效率，这在现代卫星通信系统中是至关重要的技术。这本书让我感觉，卫星通信不仅仅是“发送信号”，而是一个涉及系统设计、资源管理、性能优化等多个层面的复杂工程。
评分这本书给我最大的惊喜在于，它不仅仅是一本枯燥的理论教材，更像是一本将理论与实践紧密结合的“指南”。我尤其对其中关于卫星通信系统案例的部分印象深刻。作者并没有止步于讲解抽象的概念，而是深入剖析了几个典型的卫星通信应用场景，例如全球定位系统（GPS）、直播卫星电视、以及一些商业卫星通信网络的构建。每一个案例都详细地描述了其背后的通信原理，从信号的产生、传输、接收，到多址接入技术、调制解调方式的选择，再到天线的设计和地面站的建设，都进行了详尽的阐述。更让我感到实用的是，书中还穿插了大量实际工程中的考量，比如轨道选择对通信延迟的影响，信道衰落的原因及补偿措施，以及不同卫星星座（如低地球轨道LEO、中地球轨道MEO、地球静止轨道GEO）在性能和成本上的权衡。我记得有一个案例是关于如何设计一个能够覆盖偏远地区的卫星互联网服务，其中涉及到了用户终端的功率预算、链路的可用性分析，甚至还包括了天线指向的精度要求。这些内容对于我们这些希望了解卫星通信实际应用的人来说，是极为宝贵的。我之前对卫星通信的认知仅停留在“天上有一个卫星，能发信号”，但读完这部分，我才真正理解到，要实现稳定可靠的通信，背后涉及了多么复杂的技术集成和精密的计算。书中的图表和流程图也做得非常清晰，能够帮助我直观地理解各个子系统的协同工作。总的来说，这部分内容让我对卫星通信的认识达到了一个新的高度，仿佛真的置身于一个复杂的通信系统中，能够看到各个组件是如何协同工作的。
评分我必须说，这本书的“系统案例部分”在卫星通信这一章节的处理上，确实做到了“授人以渔”。它不仅仅是列举了一些现成的系统，而是深入剖析了构成这些系统的核心技术和设计理念。我特别喜欢作者对“卫星星座网络”的阐述。以SpaceX的Starlink为例，书中详细解释了低地球轨道（LEO）卫星星座的特点，包括低延迟、高带宽的优势，以及实现全球覆盖所需的庞大卫星数量。作者还深入探讨了星间链路（inter-satellite links）在保持网络连通性方面的重要性，以及如何通过先进的波束成形（beamforming）技术来提高频谱利用效率。他分析了LEO星座在部署和维护方面的挑战，比如卫星的寿命、轨道的衰减以及空间碎片的风险。另外，书中还对比了LEO星座与传统GEO卫星通信在应用场景上的差异，例如GEO卫星更适合广播电视和固定点通信，而LEO星座则更适合提供高速互联网接入和移动通信服务。我之前对“卫星互联网”的概念只是一知半解，但读完这部分，我才真正理解了其技术实现的复杂性和创新性。书中的配图非常清晰，能够直观地展示卫星的轨道分布和信号传输路径，这对于理解复杂的网络拓扑非常有帮助。
评分这本书的“系统案例部分”对于我这样希望深入了解特定通信技术应用的研究者来说，简直是一座宝藏。关于卫星通信的案例分析，其严谨性和实践性都让我赞叹不已。作者选取了几个具有代表性的卫星通信应用，并对其进行了深入的剖析。比如，在介绍铱星系统（Iridium system）的案例时，作者不仅阐述了其全球移动通信的理念，还详细解读了星间链路（inter-satellite links）的设计，以及如何通过大量的低轨道卫星实现无缝覆盖。他解释了为什么低轨道星座能够提供较低的通信延迟，以及如何通过复杂的路由算法来管理星间通信。另一个让我受益匪浅的案例是关于军事通信卫星。书中探讨了军事通信对可靠性、保密性和抗干扰性的极高要求，以及因此在卫星设计、信道编码和加密技术上所采取的特殊措施。例如，作者提到了使用跳频（frequency hopping）和扩频（spread spectrum）技术来提高抗干扰能力，以及采用先进的纠错编码（如LDPC码）来确保数据传输的准确性。我尤其欣赏书中对不同轨道高度和轨道类型的卫星在通信性能上的权衡分析，比如GEO卫星覆盖范围广但延迟高，LEO卫星延迟低但需要数量庞大的卫星组网。这些详细的对比和分析，帮助我更清晰地认识到不同卫星通信系统的优劣势，以及它们适用的场景。书中的技术细节非常丰富，但作者的讲解方式却能够让非专业读者也能逐渐理解，这是非常难得的。
评分这本书的“系统案例部分”对于我来说，是一次非常充实的学习体验，尤其是在卫星通信领域。作者并没有满足于简单的介绍，而是对几个典型的卫星通信应用进行了深入的挖掘。我尤其被关于“卫星通信的标准化和互操作性”的讨论所吸引。书中解释了为什么在设计和运营卫星通信系统时，需要遵循国际电信联盟（ITU）等组织的各项标准，以确保不同系统之间的兼容性和互联互通。例如，他详细介绍了不同频段（如L波段、S波段、C波段、Ku波段、Ka波段）在卫星通信中的应用及其各自的优缺点，以及载波频率、信道带宽、调制解调方式等关键参数是如何被标准化的。他还讨论了在开放天空政策下，不同运营商的卫星系统如何协同工作，为用户提供全球性的通信服务。我之前对“标准化”的重要性缺乏深刻认识，但读完这部分，我才了解到，如果没有统一的标准，卫星通信的全球互联互通将是天方夜谭。书中还提及了一些新兴的卫星通信技术，如激光通信在卫星之间的应用，以及量子通信在卫星安全通信中的潜力。这些前沿的讨论让我对卫星通信的未来发展有了更深的思考。
评分说实话，我一开始对“系统案例部分”抱有一些疑虑，总觉得案例分析容易流于表面，但这本书彻底打消了我的顾虑。以卫星通信为例，作者的分析深度远超我的预期。他并没有仅仅罗列出一些已有的卫星通信系统，而是选择了几个具有代表性的案例，然后层层剥茧，将原理与应用场景进行细致的关联。例如，在讨论直播卫星电视的案例时，作者详细介绍了如何通过高功率的卫星将高清视频信号传输到地面，以及用户家中简易的接收天线如何接收和解码这些信号。他特别强调了信号压缩技术（如MPEG-2/4）在节省带宽和提高传输效率方面的作用，以及QPSK或8PSK等调制方式的选择如何影响系统的鲁棒性。另一个让我印象深刻的案例是关于气象卫星的通信。书中解释了气象卫星如何采集地球表面的数据，并将这些数据通过专门的通信链路传输回地面站，供气象学家分析。这其中涉及到对不同频段的利用，例如S波段用于遥感数据的下行传输，以及X波段可能用于高分辨率成像数据的传输。作者还提到了在极端天气条件下，卫星通信链路可能面临的挑战，如雨衰和云层遮挡，以及为了克服这些挑战所采取的抗衰落技术。我对书中关于“链路预算”的计算过程尤为着迷，通过详细的参数输入，能够预测出信号传输的质量和可靠性，这对于实际工程设计至关重要。这本书让我认识到，卫星通信并非遥不可及，而是与我们的生活息息相关，并且其背后的技术原理充满了智慧和挑战。
评分读完这本书的“系统案例部分”中关于卫星通信的内容，我的脑海中仿佛打开了一扇新的窗户。作者以一种非常系统和深入的方式，将理论与实践巧妙地融合在一起。我特别对书中关于“卫星通信的天线系统”的详细介绍印象深刻。他不仅仅是讲解了抛物面天线的基本原理，还深入探讨了相控阵天线（phased array antenna）在现代卫星通信中的应用，以及它如何通过电子扫描来实现快速的目标跟踪和波束指向。作者还分析了不同频率下天线的设计考量，比如在毫米波频段，对天线材料和加工精度的要求会更高。我记得书中有一个案例是关于“多波束卫星”的设计，这种卫星可以同时向多个地理区域发送和接收信号，极大地提高了频谱利用率和通信容量。作者解释了如何通过复杂的馈电网络和波束形成技术来实现多波束的功能。此外，他还探讨了卫星通信在“物联网（IoT）应用”中的角色，比如如何通过低功耗广域网（LPWAN）卫星来连接偏远地区的传感器和设备，实现数据的收集和传输。这本书让我意识到，卫星通信技术的发展日新月异，并且正在以前所未有的方式改变着我们的生活。
评分我作为一个对前沿通信技术充满好奇的爱好者，对这本书的“系统案例部分”的卫星通信部分感到非常兴奋。作者没有停留在泛泛而谈，而是选取了几个非常具体的应用场景进行了深入的讲解。例如，关于北斗导航系统的案例，我之前只知道它能定位，但书中详细解释了其定位原理，包括卫星信号的传输、地面接收机的信号处理，以及差分定位（DGPS）和实时动态差分（RTK）技术如何提高定位精度。作者还介绍了北斗系统的多频段信号特性，以及其在民用和军用领域的不同应用。另一个让我印象深刻的案例是关于对地观测卫星的数据传输。书中说明了这些卫星如何采集高分辨率的图像和传感器数据，并将这些海量数据通过高速下行链路传输回地面。这里面涉及到数据压缩、多路复用技术（如TDMA或FDMA），以及对地面接收站天线口径和接收灵敏度的要求。作者还特别提及了在卫星轨行过程中，如何优化数据传输的调度，以最大化数据回传的效率。我之前觉得卫星通信就是把信号从天上发下来，但通过这个案例，我才了解到，它还包含了如何有效地采集、处理和传输海量数据，这其中的技术复杂性远超我的想象。书中的图示也十分精美，能够帮助我更好地理解那些复杂的系统架构。
评分学生教材，与国外教材比差距明显
评分挺好的哈哈哈
评分还可以啦
评分学生教材，与国外教材比差距明显
评分太适合看了，真是我需要的！
评分好！
评分挺好的哈哈哈
评分学生教材，与国外教材比差距明显
评分这套书很全面，经典之作，通信技术百科全书
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