本书是与《卫星通信与STK 仿真》配套的学习指导书,从概述、卫星轨道、地球站、通信卫星、卫星链路、卫星通信体制、卫星激光通信、卫星移动通信等不同方面对卫星通信的重点知识进行总结归纳,开展习题讲解并配有不同类型的自测练习题,帮助读者巩固所学卫星通信知识。
本书可作为高等院校电子信息类专业本科生与研究生的参考书目,也可供相关专业科研与技术人员参考。
本书是与《卫星通信与STK 仿真》配套的学习指导书,从概述、卫星轨道、地球站、通信卫星、卫星链路、卫星通信体制、卫星激光通信、卫星移动通信等不同方面对卫星通信的重点知识进行总结归纳,开展习题讲解并配有不同类型的自测练习题,帮助读者巩固所学卫星通信知识。
卫星通信是电子信息类专业的重要专业课程。本书是与《卫星通信与STK 仿真》配套的学习指导书。编写本书的目的是帮助读者深入了解卫星通信与 STK 仿真的重点知识,提高其思考问题、分析
问题的能力,并开展卫星通信相关知识多种题型的练习。
全书共8章,内容包括概述、卫星轨道、地球站、通信卫星、卫星链路、卫星通信体制、卫星激光通信和卫星移动通信。每章包括内容总览、学习要点、习题讲解3个部分,各章后面附有自测练习,书后附有自测练习的参考答案。内容总览以思维导图的形式给出每章应掌握的基本内容;学习要点总结每章的知识点和重点内容;习题讲解结合重要的知识点给出解题思路和要点分析,帮助读者加深对重点内容的理解;练习题目涉及每章重点知识,涵盖填空题、选择题、判断题、简答题和计算题等题型。
本书第1章、第2章、第8章由高丽娟撰写,第3章、第6章由李炯撰写,第4章、第5章由代健美撰写,第7章由陈龙撰写,参考答案由李金城撰写。
本书的编写和出版得到了唐晓刚、刘力天、李长青、于凤坤老师的大力支持,在此一并表示衷心的感谢。在编写本书过程中参考了相关文献,对参考文献的作者致以诚挚的谢意。
由于编者水平有限,书中难免存在疏漏和错误之处,敬请读者批评指正。
编者
2023年2月
高丽娟，女，航天工程大学副教授，长期从事信息与通信工程的教学和科研工作，参编著作3部，编写教材2部，发表论文近60篇，获得全国职业院校技能大赛军事职业组三等奖。
代健美，男，1981年，航天工程大学副教授，博士毕业于北京邮电大学信息与通信工程专业，美国奥本大学电子与计算机工程系访问学者。主要从事卫星通信、无线通信技术研究，发表SCI期刊等学术论文四十余篇，授权国家/国防专利3项，获省部级教学竞赛一等奖1项，省部级、院校级教学成果奖2项，省部级科技进步二等奖1项、三等奖6项。
陈龙，男，1988年10月生，航天工程大学航天信息学院讲师，2016年6月毕业与解放军信息工程大学，获得信息与通信工程博士学位，从事信息与通信工程领域的教学和科研工作，主要研究方向是卫星通信、通信网络，负责和参与多项院校级以上科研和教学项目，发表论文10余篇，申请专利6项。
李炯，男，1989年，航天工程大学讲师，博士毕业于陆军工程大学信息与通信工程专业。主要从事卫星通信、无线通信技术研究，主持国家自然科学基金、大学青年创新基金等课题4项，发表学术论文三十余篇，出版专著2部，参编教材2部，受理/授权专利12项。
李金城，男，1982年10月生，航天工程大学航天信息学院讲师，从事信息与通信工程领域的教学和科研工作，主要研究方向是通信网络组网与交换技术，卫星网络架构等，发表论文10余篇，申请专利2项，获软著3项。
第1章 概 述 1
1.1 内容总览 1
1.2 学习要点 2
1.2.1 基本情况 2
1.2.2 工作频率 3
1.2.3 主要特点 4
1.2.4 主要参数 4
1.2.5 STK 仿真软件 6
1.3 习题讲解 6
自测练习 8
第2章 卫星轨道 10
2.1 内容总览 10
2.2 学习要点 11
2.2.1 卫星运动规律 11
2.2.2 轨道分类 13
2.2.3 轨道参数 15
2.2.4 卫星的星下点 15
2.2.5 卫星轨道与STK 仿真 17
2.3 习题讲解 20
自测练习 26
第3章 地球站 29
3.1 内容总览 29
3.2 学习要点 30
3.2.1 概 述 30
3.2.2 地球站组成 31
3.2.3 地球站选址和布局 34
3.2.4 地球站与STK 仿真35
3.3 习题讲解
自测练习 42
第4章 通信卫星 45
4.1 内容总览 45
4.2 学习要点 46
4.2.1 有效载荷 46
4.2.2 卫星平台 50
4.2.3 典型通信卫星 51
4.2.4 通信卫星与STK 仿真 51
4.3 习题讲解 53
自测练习 56
第5章 卫星链路 58
5.1 内容总览 58
5.2 学习要点 59
5.2.1 无线电波传播 59
5.2.2 卫星链路类型 59
5.2.3 星地链路分析 60
5.2.4 链路预算 62
5.2.5 卫星链路与STK 仿真 65
5.3 习题讲解 66
自测练习 69
第6章 卫星通信体制 72
6.1 内容总览 72
6.2 学习要点 73
6.2.1 调制方式 73
6.2.2 差错控制 73
6.2.3 多址技术 77
6.3 习题讲解 80
自测练习 82
第7章 卫星激光通信 87
7.1 内容总览 87
7.2 学习要点 88
7.2.1 概 述 88
7.2.2 卫星激光通信光学组件 89
7.2.3 激光通信技术 90
7.2.4 瞄准、捕获和跟踪技术 91
7.3 习题讲解 91
自测练习 94
第8章 卫星移动通信 97
8.1 内容总览 97
8.2 学习要点 98
8.2.1 概 述 98
8.2.2 典型静止轨道卫星移动通信系统 100
8.2.3 典型低轨道卫星移动通信系统 102
8.2.4 典型中轨道卫星移动通信系统 105
8.2.5 卫星移动通信系统与STK 仿真 106
8.3 习题讲解 107
自测练习 110
参考答案 113
参考文献 139
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