卫星互联网微波通信关键技术

微波通信是卫星互联网的主要传输手段，用于连接星地、星间和空地各类链路。南京邮电大学的张更新教授团队作为卫星互联网重大项目的参与者，根据国家的重大需求，结合当前国际上的技术前沿，对其中的微波通信技术进行了深入研究，取得了众多具有理论优选性和技术创新性的研究成果。《卫星互联网微波通信关键技术》一书正是张更新教授团队相关研究成果的总结，在分析卫星互联网体系架构的基础上，多角度阐述微波通信原理、技术、应用等研究成果，希望能够对于我国卫星互联网的研究、设计、建设、运行和维护提供一些参考。 相信对于从事该领域的科技人员和相关高校师生，本书会是一本及时的、能为大家答疑解惑的参考书。

卫星互联网微波通信关键技术 是对卫星互联网微波通信技术研究成果的汇总。在深入分析卫星互联网体系架构的基础上，本书系统阐述卫星轨道与星座设计、电波传播与微波通信链路等卫星互联网微波通信的基本原理，分析典 型微波通信天线和射频微波电路的特点、构成及技术特点，重点描述高通量卫星通信技术、面向海量连接的低轨卫星物联网技术、频谱认知与干扰分析技术等方面的理论和技术研究成果，对我国卫星互联网的研究、设计、建设、运行和维护具有重要参考价值。
本书可作为卫星互联网领域科研人员和工程技术人员的参考用书，也可作为高等院校研究生和高年级本科生的教材或参考用书。

张更新 南京邮电大学教授、博士生导师，卫星通信研究所所长，主要从事卫星通信、空间信息网络方面的教学和科研工作；出版学术图书5部，发表三大检索论文一百多篇；作为课题负责人完成科研项目二十多项，其中包括国家863计划项目4项、国家自然科学基金重点项目3项、国家科技重大专项项目2项、型号项目4项，获省部级科技进步一等奖1项、二等奖8项、三等奖3项，授权国家发明专利25项；是《天地一体化信息网络》《通信学报》等期刊编委，国家自然科学基金、国家科技计划、国家科技奖、教育 部学位与研究生教育等评审专 家；是中国通信学会卫星通信委员会委员，中国电子学会通信分会专 家委员、卫星通信和专网通信专技委委员。

第1章概论001
1.1卫星互联网概述002
1.1.1发展背景002
1.1.2发展现状003
1.1.3典型应用005
1.2卫星互联网微波通信系统的一般组成及特点007
1.2.1一般组成007
1.2.2组网方式009
1.2.3网络特点010
1.3通信链路011
1.3.1地面链路012
1.3.2星地链路012
1.3.3星间链路012
1.4通信卫星013
1.4.1通信卫星组成013
1.4.2通信卫星平台013
1.4.3通信卫星有效载荷014
1.5地球站014
1.6网络管理017
1.6.1网络管理系统的组成及各部分的功能018
1.6.2现代网络管理系统模型019
1.6.3网络管理系统的基本功能019
1.6.4简单网络管理协议022
1.7工作频率的选择与分配024
1.7.1工作频率选择的原则024
1.7.2无线电频率窗口025
1.7.3ITU对有关卫星业务的工作频率分配026
参考文献029
第2章卫星轨道与星座设计031
2.1卫星运行轨道的基本概念032
2.2常用的空间参考坐标系033
2.2.1天球及其基本概念034
2.2.2卫星轨道描述中常用的参考坐标系034
2.3常用的时间系统035
2.3.1太阳日和恒星日035
2.3.2世界时036
2.3.3原子时036
2.3.4协调世界时037
2.3.5标准时037
2.4描述卫星位置的轨道要素037
2.5卫星轨道的摄动039
2.6卫星轨道分类和特点040
2.7范艾伦辐射带和卫星轨道高度窗口042
2.8卫星星座的类型及表示方法044
2.9卫星星座的覆盖性能分析046
2.10卫星星座参数的优化设计考虑047
2.11全球覆盖卫星星座设计049
2.11.1极轨星座方案设计049
2.11.2玫瑰星座方案设计052
参考文献053
第3章电波传播与微波通信链路055
3.1电波传播的基本概念056
3.1.1电磁频谱划分056
3.1.2电磁波的自由空间传播特性057
3.1.3影响电波传播的大气层因素058
3.2对流层对电波传播的影响059
3.2.1气体吸收损耗059
3.2.2云雾损耗061
3.2.3大气闪烁061
3.2.4去极化效应062
3.3电离层对电波传播的影响064
3.3.1法拉第旋转065
3.3.2电离层闪烁效应065
3.4多径传播效应068
3.4.1多径效应068
3.4.2时延扩展与相干带宽070
3.4.3平坦衰落与频率选择性衰落071
3.5多普勒效应073
3.5.1基本原理与多普勒频移073
3.5.2多普勒扩展与相干时间074
3.5.3快衰落与慢衰落075
3.5.4统计信道模型076
3.6噪声与干扰078
3.6.1系统热噪声078
3.6.2宇宙噪声080
3.6.3外部环境干扰081
3.6.4同频干扰082
3.6.5邻道干扰084
3.6.6码间干扰085
3.6.7其他干扰086
3.7雨衰与抗雨衰088
3.7.1增加系统噪声温度088
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