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第一章绪论1

1.1引言1

目 录1

1.1.1手册编写说明2

1.1.2历史背景3

1.1.3手册简介6

1.2卫星固定业务（FSS）的定义9

1.3卫星固定业务的特点及业务范围10

1.3.1 卫星通信系统的主要组成部份10

1.3.2频段13

1.3.3 系统类型13

1.3.4 卫星固定业务通信的基本特征17

1.3.5业务范围23

1.5.1 引言28

1.4现有系统概况介绍28

1.5 FSS的系统实现和管理规章制度28

1.5.2管理44

1.5.2.1概要44

1.5.2.2现有卫星系统45

1.5.2.3新的卫星系统48

1.5.3新系统的实施50

1.5.3.1 经济、技术的初步考虑50

1.5.3.2初始规划51

1.5.3.3详细规划51

1.5.3.4安装53

1.5.3.5操作与维护53

1.6.3 无线电规则（日内瓦1982）54

1.6.2 国际电信公约（内罗毕1982）54

1.6.1 引言54

1.6国际电信联盟（ITU）文献目录54

1.6.4 国际无线电咨询委员会（CCIR）（日内瓦1982）55

1.6.5 国际电报电话咨询委员会（CCITT，马拉加—托里莫里斯1984）64

1.6.6 特别工作组（GAS）手册（CITT、CCIR）66

第二章基本原理67

2.1空间链路的特性67

2.1.1 天线辐射功率和接收功率67

2.1.2 天线增益和有效口径面积69

2.1.3 附加损耗70

2.1.4接收链路的噪声功率70

2.2链路估算73

2.2.1 质量指标73

2.2.3.1 上行线（C/T）u值75

2.2.3链路估算75

2.2.2 可用度指标75

2.2.3.2 下行线（C/T）d值77

2.2.3.3 转发器互调噪声（C/T）i77

2.2.3.4 估算链路总（C/T）t78

2.2.3.5 评论79

2.3轨道频谱资源的利用81

2.3.1 引言81

2.3.2 轨道利用和地球覆盖区的种类84

2.3.2.1 利用对地静止卫星进行地球覆盖84

2.3.2.2地球覆盖区类型85

2.3.2.3 卫星位置保持和天线指向精度92

2.3.2.4 多颗卫星：卫星应用的未来趋势93

2.3.3.1 引言94

2.3.3频段分配94

2.3.3.2 卫星固定业务频率分配简表95

2.3.4频率再用95

2.3.5轨道／频谱利用的其它课题99

2.3.5.1 调制技术99

2.3.5.2 系统间干扰100

2.3.5.3各网路间的一致性102

2.4业务的可用性103

2.4.1业务质量103

2.4.2 卫星的可用性105

2.4.3地球站可用性105

附录2-Ⅰ 多址通信卫星行波管中的互调干扰109

3.2基带处理117

3.1概述117

第三章基带处理、多路复用、调制及多址技术117

3.2.1模拟信号处理（话音）118

3.2.1.1按信道进行音节压扩118

3.2.1.2话音激活120

3.2.2数字处理（话音）120

3.2.2.1模／数转换编码120

3.2.2.2 差错控制编码128

3.2.2.3 其它信号处理技术130

3.2.3 图像处理131

3.2.3.1模拟电视信号131

3.2.3.2 电视信号的数字处理133

3.3多路复用技术135

3.3.1频分多路复用135

3.3.3其它多路复用技术137

3.3.2 时分多路复用137

3.4调制技术139

3.4.1 频率调制（FM）139

3.4.1.1 频分多路复用－调频（FDM-FM）139

3.4.1.2 单路单载波－调频（SCPC-FM）141

3.4.1.3 系统设计（电话）142

3.4.1.4调频电视142

3.4.2 单边带（SSB）调制143

3.4.3相移键控145

3.4.4其它调制方式149

3.5多址技术150

3 5.1 频分多址（FDMA）151

（FDM-FM-FDMA）152

3.5.1.1频分多路—调频—频分多址152

3.5.1.2单路单载波（SCPC）153

3.5.1.3 时分多路－移相键控－频分多址154

（TDM-PSK-FDMA）154

3.5.2时分多址（TDMA）155

3.5.2.1 系统结构156

3.5.2.2 TDMA系统的同步158

3.5.2.3 TDMA系统参数159

3.5.2.4 频分多址－时分多址（FDMA-TDMA）160

3.5.3码分多址（CDMA）160

附录3-Ⅰ 各种复用－调制－多址技术方案之间的容量比较164

附录3-Ⅱ 纠错编码166

附录3-Ⅲ 电视信号的数字处理——比特率压缩及在电视会议中的应用187

附录3-Ⅳ单边带（SSB）技术195

4.1.1 结构199

4.1通信卫星概述199

第四章空间段199

4.1.2温控系统200

4.1.3姿态与轨道控制系统（参见546-2报告）203

4.1.3.1姿态控制203

4.1.3.2轨道控制206

4.1.4 电源（参见673-1报告）209

4.1.5遥测、指令、测距212

4.1.6远地点发动机212

4.1.7 某些通信卫星的有效载荷特性215

4.2通信卫星的有效载荷215

4.2.1 天线分系统216

4.2.2转发器217

4.2.2.1 概述217

4.2.2.2接有单个发射波束的转发器219

4.2.2.3接有多个波束的转发器225

4.3发射、定点和定位保持226

4.3.1 发射226

4.3.2 定点到对地静止轨道231

4.3.3 定点（站位）保持与有效载荷工作状态的监测232

4.4可靠性与可用性考虑234

4.4.1 卫星的可靠性234

4.4.2卫星的可用性236

4.5各种现有运载工具的数据237

4.5.1 运载工具的选择237

4.5.2运载工具和系统种类237

4.5.3 可用的运载工具238

5.1.1 配置及其主要功能248

第五章地面段248

5.1地球站的配置和一般特性248

5.1.1.1 天线系统249

5.1.1.2低噪声放大器250

5.1.1.3功率放大器252

5.1.1.4 电信设备253

5.1.1.5 多路复用和解复用设备255

5.1.1.6 与陆上通信网的连接设备257

5.1.1.7 附加设备258

5.1.1.8 电源设备259

5.1.1.9一般土建设施260

5.1.2 INTELSAT系统国际业务站261

5.1.3 区域或国内系统地球站263

5.1.4小站264

5.2天线系统265

5.2.1 天线的基本参数265

5.2.1.1天线增益265

5.2.1.2天线的有效口径面积和增益的计算式266

（参看第2,1,2节）266

5.2.1.3辐射方向图和波束宽度268

5.2.1.4天线旁瓣269

5.2.1.5极化271

5.2.1.6 天线噪声温度274

5.2.1.7接收时的品质因数（G/T）278

5.2.1.8宽带特性280

5.2.2天线设计280

5.2.2.1 天线的主要类型280

5.2.2.2.1 组合馈源系统286

5.2.2.2 馈源系统286

5.2.2.2.2 一次辐射器287

5.2.2.2.3极化器工作原理287

5.2.3天线的机械设计291

5.2.3.1概述291

5.2.3.2天线机械精度291

5.2.3.3 天线可控能力和底座系统292

5.2.3.4驱动和伺服分系统294

5.2.3.5 典型实例（INTELSATA标准站天线296

系统）296

5.2.4天线波束定位—跟踪系统296

5.2.4.1概述296

5.2.4.2 自动跟踪系统296

5.2.4.3 天线波束的定向误差303

5.2.5小型地球站天线306

5.2.6结论309

5.3低噪声放大器310

5.3.1概述310

5.3.2低噪声参量放大器311

5.3.3 场效应晶体管（FET）低噪声放大器314

5.3.4低噪声放大器目前状况316

5.3.5 结论318

5.4功率放大器318

5.4.1 概述318

5.4.2微波管基本工作原理319

5.4.3速调管320

5.4.4行波管321

5.4.5高功率放大器的一般性能要求325

5.4.6.1 行波管电源328

5.4.6 高功率放大器设计328

5.4.6.2速调管电源331

5.4.6.3 高压电源种类331

5.4.6.4管子的保护331

5.4.6.5推动放大器（前置放大器）332

5.4.6.6逻辑单元332

5.4.7功率放大器中的非线性效应333

5.4.7.1 互调334

5.4.7.2 非线性对数字传输（TDMA）的影响337

5.4.7.3 线性化器339

5.4.8 输出耦合系统和合路器341

5.4.8.1 高功率放大后耦合系统（POST-HPA）341

5.4.8.2 高功率放大前（Pre-HPA）耦合系统347

5.4.9 固态功率放大器349

5.4.8.4耦合系统与合路器的化较349

5.4.8.3 混合耦合系统349

5.4.10结论351

5.5通信设备（模拟制）353

5.5.1概述353

5.5.2频率变换器355

5.5.2.1一般说明及其特性355

5.5.2.2 一次变频和二次变频357

5.5.2.3 本机振荡器360

5.5.3 频分多路复用—调频（FDM-FM）设备361

5.5.3.1 引言361

5.5.3.2 中频滤波和均衡362

5.5.3.3调制366

5.5.3.4 解调366

5.5.3.5其它功能370

（FDM-FM）372

5.5.3.6带有压扩的频分多路复用调频系统372

5.5.4 每载波单信道－调频设备（SCPC-FM）373

5.5.5调频电视设备379

5.5.5.1概述379

5.5.5.2伴音节目传输383

5.5.5.3 电视载波的调制与解调387

5.5.6 单边带通信设备388

5.6数字通信设备390

5.6.1概述390

5.6.2 通信设备（SCPC和TDM）393

5 6.2.1 FDMA-SCPC-PSK394

5.6.2.2 FDMA-TDM-PSK401

5.6.3.2 高速TDMA终端（INTELSAT/EUTELSAT404

120兆比/秒，TDMA-DSI）404

5.6.3 通信设备（TDMA）404

5.6.3.1 TDMA终端的一般工作原理404

5.6.3.3 中速率TDMA终端的典型实例412

（TELECOM-1）412

5.6.3.3.1概述412

5.6.3.3.2 TDMA处理单元（LAPS）414

5.6.3.3.3 陆上通信网连接中心（CRT）和陆415

上用户连接装置415

5.6.4 供商用通信的其它种类设备417

5.6.5数字通信的调制解调器419

5.6.5.1 引言419

5.6.5.2 相位模糊的消除421

5.6.5.4.2 滤波的实际应用422

5.6.5.4.1 原理简介422

5.6.5.3 基本调制解调器电路422

5.6.5.4 滤波422

5.6.5.5 载波恢复426

5.6.5.6 时钟恢复429

5.6.5.7 子帧调制解调器的特殊问题429

5.7地球站监测、告警和控制433

5.7.1概述433

5.7.2 MAC的主要指标435

5.7.3 MAC的功能安排435

5.7.4 监测、告警、控制（MAC）系统437

5.7.5参数监测439

5.7.6综述442

5.8.1土木工程443

5.8总体设计443

5.8.1.1 大型多天线地球站444

5.8.1.1.1 电信设备区445

5.8.1.1.2 电源设备区445

5.8.1.1.3机械设备（采暖、通风、空446

调-HV AC）446

5.8.1.1.4行政管理和后勤保障区447

5.8.1.1.5辅助设施447

5.8.1.2 大型单天线地球站448

5.8.1.3较小型地球站450

5.8.2 电源系统451

5.8.2.1大型地球站453

5.8.2.2较小型地球站455

5.8.3.1 大型天线456

5.8.3天线系统（天线土木工程）456

5.8.3.2 中型天线457

5.9陆上通信链路457

5.9.1 电缆链路457

5.9.2无线电中继链路458

5.9.3 无线电中继特性460

5.10陆上接口考虑461

5.10.1地球站多路复用设备461

5.10.1.1模拟信号卫星通信（FDMA-FDM）461

5.10.1.2数字卫星通信464

5.10.1.3 SCPC卫星通信（电话）467

5.10.2勤务信道设备467

5.10.3 与陆上通信网的互连468

5.10.3.1 回声468

5.10.3.2信令476

5.10.3.3数据传输问题477

附录5.Ⅰ 国际卫星组织A标准站性能一览表478

第六章频率共用和干扰511

6.1无线电规则条款和国际频率登记委员会（IFRB）的程序511

6.1.1引言511

6.1.2频率分配511

6.1.3 干扰的可能模式513

6.1.3.1 空间业务和陆上业务间的干扰模式514

6.1.3.2不同频段不同空间系统（地球→空间、空间→地球）各站间的干扰模式514

6.1.3.3 B1和B2模式在双向使用频段内，不同空间系统各站间的干扰模式514

6.1.3.4沿干扰途径的传播情况514

6.1.3.5 无线电规则的应用518

6.1.4.1.1地球站发射519

6.1.4辐射限制519

6.1.4.1 卫星固定业务站519

6.1.4.1.2 空间站发射520

6.1.4.2陆地站522

6.1.4.2.1站址和频率的选择522

6.1.4.2.2功率限制523

6.1.5提前公布资料525

6.1.6 协调525

6.1.7通知526

6.2其它协调程序526

6.2.1 根据INTELSAT协议第14款与INTELSAT526

系统间的协调526

6.2.1.1概述526

6.2.1.2 第14款系统间协调527

6.2.1.3技术兼容性528

6.2.1.4重大经济损害529

6.2.2 与EUTELSAT协调529

6.2.3 与其他组织的协调529

6.3卫星固定业务各网路间的频率共用530

6.3.1 是否需要协调的计算530

6.3.2 详细的协调计算533

6.3.3 卫星固定业务网和其它业务的馈送链路534

6.3.3.1 卫星固定业务、卫星广播业务的馈送链路534

6.3.3.2 卫星固定业务（FSS）和海事卫星移动业务（MMSS）的馈送链路536

6.3.4 简化协调的方法536

6.3.4.1概述536

6.3.4.2增加角度间隔536

6.3.4.4 减少或消除载波间的重叠537

6.3.4.3网路参数的调整537

6.3.4.5地球站天线方向图的改善538

6.3.4.6 卫星天线方向图的改善538

6.3.4.7 可接受的干扰电平高于CCIR推荐的干扰电平538

6.3.4.8其它方法539

6.3.5 结论539

6.4卫星固定业务和其它空间业务之间的频率共用540

6.4.1 引言540

6.4.2 卫星广播业务（BSS）与卫星固定业务（FSS）间的频率共用540

6.4.3 卫星固定业务与地球探测卫星（EES）业务（无源）间频率共用541

6.4.4 卫星固定业务与地球探测卫星（EES）业务（有源）间频率共用543

6.4.5 卫星固定业务与卫星移动业务（MSS）间频率共用543

6.5.1 引言544

6.5卫星固定业务与陆上业务系统间频率共用544

6.5.2按无线电规则附录对规定，对地球站协调等值线（见382-4报告）的计算545

6.5.3干扰发射的允许电平545

6.5.4最小允许传输损耗546

6.5.4.1 对流层传播计算（模式（1））546

6.5.4.2 雨滴散射传播计算（模式（2））546

6.5.5协调等值线的确定547

6.5.6性能和干扰准则547

6.5.7共用原则548

附录6-Ⅰ 用在澳大利亚国内卫星通信系统（ANSCS）中的各规章条款548

附录6-Ⅱ 澳大利亚国内卫星通信系统（ANSCS）的卫星链路等效噪声温度（ESLNT）和传输增益的计算549

附录6-Ⅲ 链路等效噪声温度增量计算实例554

附录6-Ⅳ 确定某地球站协调距离的实例556

7.1卫星通信网路运行的组织管理565

7.1.1 国际卫星通信（INTELSAT）网路运行的组织管理565

第七章组织管理565

7.1.1.1技术和操作控制中心（TOCC）566

7.1.1.2卫星控制中心（SCC）567

7.1.1.3遥测、跟踪、指令和监测（TTCM）567

7.1.1.4通信系统的监测（CSM）568

7.1.1.5 PCM-PSK网路的基准、监测站568

（NRMS）568

7.1.1.6公务电路（ESC）的运用568

7.1.1.7 TDMA-DSI网路的运行569

7.1.2 国内卫星通信网路的运行管理570

7.1.2.1网路操作控制中心………………………（571 ）7.2地球站的运行管理572

7.2.1 维护、安排572

7.2.1.1人员配备572

7.2.1.2维修原则和备份措施573

7.2.1.4性能因素574

7.2.1.3测试设备574

7.2.2人员培训575

7.2.2.1执行经理的培训576

7.2.2.2技术人员受训应具备的条件576

7.2.2.3语言训练576

7.2.2.4课程要点和大纲577

7.2.2.5讲课577

7.2.2.6讲义577

7.2.2.7 演示和实习设备578

附录7-Ⅰ 加拿大国内卫星（ANIK）网路的管理（事例研究）578

附录7-ⅡTELECOM1商用卫星通信网的管理（国内583

TDMA-DA网路实例研究）583

附录7-Ⅲ 卫星通信的培训（操作与维护）教学大纲举例585

1.2雨衰减的预测方法588

1.1引言588

附件Ⅰ 电波传播588

1． 卫星链路上由于降雨和云所引起的损耗588

1.3 大气层中各种气体和云造成的衰减590

1.4 对流层闪烁591

2．大气层对极化的影响594

2.1 电离层产生的极化面旋转595

2.2非电离层造成的电波去极化596

3．其它传播影响598

附件Ⅱ 链路估算举例599

1．TDMA链路估算实例599

1.1 ECS卫星系统的特性599

1.2 TDMA系统的特性600

1.3传播模式600

1.4链路计算601

2．FDMA链路估算举例604

2.1 INTELSAT-Ⅵ卫星系统特点（72MHz半球－区域转发器）604

2.2 INTELSAT-ⅥFDM/FM载波的参考链路估算608

（半球－区域转发器）608

3．单边带调幅链路估算实例609

3.1 单边带调幅系统的特性609

3.2链路估算610

4．小容量系统举例613

附件Ⅲ 现有卫星通信系统概况617

1．INTELSAT系统617

1.1概述617

1.2 电信业务618

1.4地球站620

1.3卫星620

2．INTERSPUTNIK622

3． 欧洲通信卫星系统（EUTELSAT）624

3.1 引言624

3.2 卫星方案和通信有效载荷625

3.3 欧洲卫星电信网路627

4．国内卫星系统629

4.1 日本的卫星系统（运营的通信卫星CS-2系统）629

4.2 法国卫星系统（TELECOM-1）631

4.2.1 引言631

4.2.2商用业务和视频传输631

4.2.3各种国内业务634

4.3.1引言635

4.3 印度卫星系统635

4.2.4 卫星的轨道位置635

4.3.2系统636

4.3.3空间段636

4.3.4通信应用和地面段637

4.4 美国国内卫星系统638

4.4.1 系统综览638

4.4.2卫星639

4.4.3地球终端站642

4.5 TELESAT卫星系统643

4.6 印度尼西亚卫星系统643

4.7 苏联国内卫星系统645

4.7.1 MOSKVA电视分配系统646

卫星通信手册缩写词表648

卫星通信手册总索引668