《数字通信 卫星和地球站工程》求取 ⇩

目录1

第一章　卫星系统构成和线路计算1

1.1 引言1

1.2　国际和国内卫星通信系统1

1.2.1 地球站和卫星系统的图示说明20

1.2.2　静止轨道20

1.3　八十年代和九十年代的卫星系统22

1.3.1 增加容量的要求24

1.3.2　数字卫星通信较模拟卫星通信的优点27

1.4　地球站和卫星通信子系统的图示说明28

1.5　系统线路模型和参数35

1.5.1 基本地球站——卫星线路模型35

1.5.2 系统参数定义38

1.5.3　几个常用参数47

1.5.4 线路方程式48

1.6　数字卫星系统的线路预算举例51

1.6.1 地球站EIRP（以1瓦的分贝数来表示，即1dBW）51

1.6.2 上行线路的G/T51

习题53

第二章　在地面接口子系统中的信号处理和多路复接55

2.1 卫星地球站与地面网之间的数字接口子系统55

2.2　音频和电视信号模／数变换用的PCM DPCM和DM技术56

2.2.1　脉码调制（PCM）56

2.2.2　差分脉码调制（DPCM）60

2.2.3 增量调制（DM）61

2.3.1　多路复用标准67

2.3　FDM/TDM变换用的复用变换器—复用标准67

2.3.2 常规FDM/TDM与复用变换器两种变换方法70

的成本比较70

2.4　回波抑制和抵消技术71

2.4.1 回波抑制器73

2.4.2 回波抵消器73

2.5　数字话音插空（DSI）系统77

2.5.1　TASI-DSI系统84

2.6　与数字地面设备的接口——非插空数字接口84

（DNI）系统84

2.6.1 准同步系统85

2.6.2 多普勒漂移效应85

2.7　数字通信中的能量扩散（扰码）86

2.7.1 随机和伪随机（伪噪声）数据的功率谱87

习题91

第三章　基带传输系统93

3.1 引言93

3.2　随机同步信号的频谱密度94

3.2.1 二进信号基带频谱的推导96

3.2.2　二进信号基带频谱公式小结和应用103

3.2.3　不归零（NRZ）信号的频谱密度106

3.3　限带基带系统110

3.3.1 理想低通信道（滤波器）110

3.3.2　眼图的基本原理113

3.4 奈奎斯特定理116

3.4.1 奈奎斯特最小带宽定理116

3.4.2　奈奎斯特残留对称定理118

3.4.3　奈奎斯特的无符号间干扰和无抖动传输定理123

3.4.4　奈奎斯特广义无符号间干扰传输定理125

3.5　滤波和均衡技术131

3.5.1 经典（无源和有源）滤波器133

3.5.2　横向滤波器和均衡器134

3.5.3　非线性开关滤波器141

3.6　加性白高斯噪声环境下的性能：误码率P？143

习题149

第四章 用于线性和非线性卫星信道的功率有效调制技术152

4.1 引言152

4.2　低通和带通信道模型的等效155

4.3.1 BPSK,DEBPSK和DBPSK调制解调器的工作159

原理159

4.3　相干和差分相干二进PSK系统（BPSK）159

4.3.2　BPSK系统的频谱和频谱效率165

4.4　二进数字调制系统的最佳接收机167

4.4.1 二进传输系统的模型和性能推导167

4.5　奈奎斯特接收机和匹配滤波器（相关）接收机180

4.6　二进相干PSK系统的Pe性能183

4.6.1 Eb/N0和C/N之间的关系186

4.7　相干和差分相干四相PSK系统（QPSK）190

4.7.1　QPSK、DEQPSK、DQPSK和OKQFSK调制解190

调器190

4.7.2　QPSK调制解调器的频谱和频谱效率201

4.7.3　QPSK接收机的误码率性能204

4.7.4　在不完善线性信道中P？性能的恶化218

4.8.2　MSK调制解调器的工作原理224

4.8　最小频移键控（MSK）和非线性滤波（NLF）OK-QPSK系统（费赫的QPSK）224

4.8.1　MSK的背景224

4.8.3　MSK频谱和频谱效率228

4.8.4　非线性滤波的参差QPSK（NLF-OK-QPSK）（费赫的QPSK）调制解调器230

4.9　滤波和限幅对QPSK、OK-QPSK、MSK和费赫QP-231

SK的影响231

4.9.1　QPSK、OK-QPSK和MSK信号的包络波动232

4.9.2　频谱扩展237

4.9.3 滤波和限幅对矢量间串话的影响241

4.9.4 滤波和限幅对符号波形和眼图的影响242

4.9.5 滤波和限幅对误码率性能的影响246

4.10　邻波道和同波道干扰对M进PSK系统误码率性能的影响248

4.10.1　背景248

4.10.2　用于M进PSK256

4.11 常用标准部件的集成电路实现261

4.11.1 乘法器262

4.11.2　振荡器和压控振荡器（VCO）265

4.11.3　锁相环（PLL）268

4.11.4　移相器270

4.11.5　常规滤波器270

4.11.6 非线性开关滤波器（费赫处理器）275

4.11.7 门限比较器275

习题277

第五章　卫星系统的频谱有效调制技术281

5.1 频谱有效（大于2b/s/Hz）调制技术引言281

5.2.1 八相PSK系统282

（APK）地球站及卫星调制解调器282

5.2 线性和非线性放大（饱和的）M进制PSK和QAM282

5.2.2 正交幅度调制（QAM）系统的频谱效率285

5.2.3 频谱有效M进制PSK和QAM信号的相干解调285

5.2.4 通过非线性放大产生高功率M进QAM信号的方法288

5.3　正交部分响应（QPR）相关编码调制技术291

5.4　M进制QAM和QPRS调制系统的Pe性能和频谱效295

率295

习题298

第六章　差错检测和纠错编码300

6.1 引言300

6.2　熵、交互信息和信道容量300

6.2.1 信息和熵301

6.2.2　交互信息和信道容量303

6.3　信源编码308

6.4　可靠通信编码311

6.4.1 分组码315

6.4.2　重复码318

6.4.3　线性分组码322

6.4.4 纠正单个差错的汉明码325

6.4.5　循环码327

6.4.6　BCH码329

6.4.7　戈莱码331

6.4.8 字差错率和比特差错率332

6.5　卷积码335

6.5.1　卷积编码336

6.5.2 门限译码——一个例子339

6.5.3　卷积码的性能341

习题342

第七章 同步子系统的分析和设计346

7.1 引言346

7.2　载波相位恢复351

7.2.1 未调制信号的载波恢复351

6.4.9　分组码的性能比较353

7.2.2　用平均值为零的PAM信号调制的载波354

7.2.3　平方器带通滤波器载波恢复电路355

7.2.4　用于载波抑制信号的科司德斯（Costαs）相位跟踪环358

7.2.5 用于QPSK和QAM信号的四次律载波恢复电359

路359

7.3.1 问题的阐明361

7.3　基带定时恢复361

7.2.6　衍生的科司德斯环361

7.3.2　定时抖动分析363

7.3.3　数据辅助定时恢复365

7.3.4　最大似然估算368

7.3.5 各种同步电路的性能比较370

7.3.6 非数据辅助跟踪环的实现374

7.4　载波相位和符号定时的联合恢复375

7.4.1 问题的陈述和分析375

7.4.2　联合恢复QPSK同步器的性能379

7.4.3　解调——再调制的恢复方法381

习题384

附录7.A　信号的复包络表示388

附录7.B　信号参数的最大似然估算392

8.1 引言397

第八章　时分多址系统（TDMA）397

8.2　基本的TDMA结构401

8.2.1 参考串发信号405

8.2.2　业务串发信号结构408

8.2.3　保护时间410

8.2.4　帧效率410

8.2.5　TDMA发送端对串发信号的处理412

8.2.6　TDMA接收端对串发信号的处理414

8.3　TDMA的控制结构415

8.3.1 捕获和同步416

8.3.2 卫星环回控制416

8.3.3　开环控制421

8.3.4　合作反馈控制428

8.3.5　转发器跳接430

8.3.6　保护时间构成430

8.4　TDMA终端实施434

8.4.1 公共TDMA终端设备（CTTE）435

8.4.2 地面接口设备（TIE）443

8.4.3 串发信号调制解调器444

8.5　辅助的TDMA处理446

8.5.1 独特字（UW）丢失和假告警率446

8.5.2　UW假告警449

8.5.3 多个独特字457

8.5.4 用独特字去除模糊度458

8.5.5　前向纠错459

8.6.1　CEPT和T型载波系统接口462

8.6　地面接口462

8.6.2　数字话音插空（DSI）接口和非数字插空（DNI）接口464

8.6.3　卫星线路与数字地面设备的接口466

8.7　TDMA系统举例476

习题478

第九章　再生式（星上处理）卫星系统480

9.1 再生式（星上处理）卫星系统简介480

9.2　再生式和常规QPSK卫星系统的性能比较483

9.2.1　QPSK系统的图示模型483

9.2.2　120Mb/s QPSK系统的模拟结果488

9.3　星上DQPSK再生式卫星系统491

调制解调器的再生式卫星系统的性能498

习题498

9.4　采用NLF—OKQPSK（费赫QPSK）和常规QPSK498

第十章　每载波单路（SCPC）预分配和按需分配（SPADE）的数字卫星地球站501

10.1 频分多址（SCPC—FDMA）数字卫星系统简介501

10.2　每载波单路频分多址（SCPC—FDMA）数字卫503

星系统503

10.2.1　预分配和按需分配工作503

10.2.2　INTELSAT SPADE按需分配多址（DAMA）508

系统的说明508

10.2.3　INTELSAT SCPC—FDMA预分配系统512

10.3　SPADE系统与SCPC系统的系统容量及和弊比较520

10.3.1 采用INTELSAT标准（30米）天线地球站的系统容量520

10.3.2 两种系统采用小型地球站时的利弊比较521

10.4　低成本、高功率效率地球站用的新调制技术522

习题526