卫星通信自学指导书

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1、《卫星通信》自学指导书编写教师：赵红礼北京交通大学电子信息工程学院5《卫星通信》自学指导书一、课程的任务和目的本课程适用于无线通信专业的专科生。通过本课程的学习，使学生掌握卫星通信的概念，卫星通信系统各部分的组成和工作原理，卫星通信网的组成和工作原理。具有卫星通信系统原理分析、工程设计方面的能力。二、课程简介第一章卫星通信概况主要内容：本章从卫星通信的发展入手，揭示了宇宙无线通信、卫星通信、静止卫星通信的概念；说明了卫星通信的特点和技术问题，卫星通信系统的组成和各部分的功能；卫星通信使用的工作频率、编码、复接、调制和多址连接方式。学习要求：了解宇宙无线通信的

2、概念和分类，卫星通信的发展概况，使用频率的规划。理解卫星通信的特点和技术问题，卫星通信系统各部分的功能，卫星通信的编码、复接、调制和多址联接方式。掌握卫星通信和静止卫星的概念，卫星通信系统的组成，卫星通信的常用频率。重点、难点的提示和辅导：本章的重点是卫星通信的概念，什么是静止卫星，卫星通信系统的组成。另外卫星通信的编码、复接、调制方式等的基本概念已经在《通信系统原理》中将过，只是结合卫星通信系统就可以了。思考题和作业：教材第一章复习思考题第1、2、3、9题。第二章通信卫星主要内容：本章从牛顿的万有引力定律和开普勒三定律入手，揭示通信卫星运动的轨道，静止卫星

3、运动的轨道，星蚀和日凌中断现象。通过通信卫星和地球站相互之间的几何关系，导出通信卫星的覆盖范围，通信卫星和地球站的距离和传输时延，地球站的方位角和仰角。介绍了通信卫星的组成和各部分的功能。5学习要求：了解通信卫星的轨道分类，卫星的摄动，倾斜轨道卫星的运动。理解开普勒定律的内容，星蚀和日凌中断现象，通信卫星的姿态稳定技术，卫星通信中的回波抑制技术。掌握静止卫星的周期、轨道半径、高度和优点，卫星通信方位角和仰角、覆盖角和距离、传输时延的计算，通信卫星的组成和各部分的功能。重点、难点的提示和辅导：本章的重点在于静止卫星的运动轨道，地球站的方位角和仰角、覆盖角和距离

4、、传输时延的计算。可以多观察卫星电视的接收天线，结合实际情况进行分析。思考题和作业：教材第二章复习思考题第1、2、4、6题，计算题第2、3、4题。第三章卫星地球站和VSAT主要内容：本章从卫星通信中使用的不同类型的地球站入手，主要讲述了卫星通信地球站的组成，每部分的功能和工作原理，地球站射频的主要技术指标。最后介绍了几种实用的卫星通信地球站，包括大、中型固定地球站，卫星电视广播和VSAT网络。学习要求：了解卫星通信中使用的天线类型，高功率放大器和低噪声放大器的类型，频率合成器的要求和实现，卫星通信中大、中型固定地球站的特点。理解天线的增益、效率和天线指向损耗

5、，高功率放大器的非线性，高功率放大和低噪声放大器的备份和切换，上、下变频器的实现方法（二次变频），卫星电视广播的组成和特点，VSAT网络的组成和特点。掌握卫星通信地球站的组成和功能，EIRP和G/T的概念和计算方法。重点、难点的提示和辅导：本章的重点是卫星通信中地球站的组成和各部分的功能，另外地球站射频的两个主要技术指标（EIRP和G/T）既是重点又是难点，G/T涉及到对系统噪声的分析，在这里考虑的噪声都是高斯白噪声。思考题和作业：教材第三章复习思考题第1、3、6、7、11、12题，计算题第1、3、4、5题。第四章卫星链路设计主要内容：本章从自由空间的传输损

6、耗和接收电平入手，导出卫星通信的传输方程，然后进行卫星通信C/N的计算。最后介绍了卫星通信系统中常见的几种干扰。5学习要求：了解卫星通信中的常见干扰（包括邻星干扰、和地面微波系统的干扰、正交极化干扰、邻道干扰和码间串扰等）。理解门限载噪比的概念，卫星通信的大气损耗。掌握功率通量密度的概念，自由空间传输损耗，卫星通信的距离方程，C/N的计算方法，降雨衰减的影响和克服措施。重点、难点的提示和辅导：本章中自由空间的传输损耗和接收功率已经在《数字微波通信》中讲过，将它移到卫星通信中即可，然后再用计算的接收信号功率除以噪声功率（KTB）就是C/N的值，最后再变成用dB

7、的形式表示。思考题和作业：教材第四章复习思考题第1、2、4题，计算题第1、2题。第五章信号传输与处理技术主要内容：在本章中利用《通信系统原理》课程中学过的信源编码、信道编码和调制的内容，结合前面卫星通信的特点，讲述了卫星通信中使用的信源编码技术（包括ADPCM、声码器、DSI和DCME），信道编码技术（包括ARQ、BCH码、RS码、卷积码和级联码）和调制技术（主要是PSK调制）。学习要求：了解ADPCM、声码器的原理，DSI和DCME的实现方式和电路，卷积码的编译码实现。理解DSI的DCME的指标和要求，RS码和级联码的实现。掌握DSI和DCME的原理，RS

8、码的概念和原理，ARQ的特点和应用，卫星通信中信道的