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第1章 空间信息传输与处理概述1

1.1 空间信息技术1

1.1.1 空间信息技术的定义1

1.1.2 空间信息传输链路的特点1

1.1.3 空间信息技术的应用2

1.1.4 空间信息传输处理的核心技术2

1.1.5 中国空间信息技术的进展8

1.2 空间信息网及组成8

1.2.1 空间信息网结构8

1.2.2 空间互联网9

1.2.3 空间信息系统10

1.3 空间信息传输技术10

1.3.1 空间信息传输模型10

1.3.2 空间信息传输关键技术11

1.4 空间信息处理技术11

1.5 空间信息技术的发展12

1.5.1 卫星通信技术的发展12

1.5.2 卫星导航定位技术的发展12

1.5.3 卫星遥感技术的发展12

1.5.4 地理信息系统技术的发展12

习题一13

本章参考文献13

第2章 卫星轨道及编队构形设计15

2.1 卫星轨道15

2.1.1 卫星运动原理15

2.1.2 卫星轨道摄动16

2.1.3 地心坐标系与卫星轨道参数17

2.1.4 卫星轨道分类19

2.1.5 卫星的星下点轨迹21

2.1.6 卫星覆盖特性计算21

2.2 卫星星座23

2.3 卫星编队构形设计24

2.3.1 编队飞行卫星的概念及应用24

2.3.2 编队卫星的相对运动分析26

习题二30

本章参考文献30

第3章 卫星链路预算及信道模型32

3.1 卫星链路传播特性32

3.1.1 卫星链路传播问题32

3.1.2 星间和星地链路传播特性32

3.2 噪声和等效噪声温度35

3.2.1 系统热噪声35

3.2.2 噪声温度和噪声系数35

3.3 卫星全链路质量分析及链路设计36

3.3.1 链路预算分析36

3.3.2 全链路传输质量37

3.4 卫星移动通信链路特性38

3.5 卫星信道模型及信道模拟器40

3.5.1 卫星信道建模方法40

3.5.2 信道建模常用概率密度函数41

3.5.3 卫星移动通信信道模型42

3.5.4 Ka频段宽带卫星信道模型46

3.5.5 卫星信道模型的仿真实现49

3.5.6 卫星信道模拟器51

习题三52

本章参考文献53

第4章 星上路由交换与处理技术55

4.1 星上交换55

4.1.1 星上交换的意义55

4.1.2 星上交换体制55

4.2 卫星网络路由技术59

4.2.1 卫星网络拓扑结构特点及控制59

4.2.2 卫星网络路由概述59

4.2.3 两种典型的路由算法62

4.3 卫星转发器及星上处理64

4.3.1 卫星转发器的组成64

4.3.2 转发器的EIRP和G/T65

4.3.3 卫星转发器分类65

4.3.4 星上处理65

4.4 星上抗干扰技术67

4.4.1 卫星通信面临的干扰威胁67

4.4.2 星上抗干扰技术69

习题四73

本章参考文献74

第5章 星间链路及星座组网技术75

5.1 星间链路75

5.1.1 星间链路的概念及组成75

5.1.2 建立星间链路的意义75

5.1.3 星间链路的种类75

5.1.4 星间链路的传输介质及频段75

5.1.5 星间链路的方位角和仰角76

5.1.6 星间链路的几何动态特性77

5.1.7 星间链路需要解决的问题80

5.2 卫星通信系统的随机多址接入协议81

5.2.1 时隙ALOHA81

5.2.2 扩频S-ALOHA82

5.3 卫星通信系统的多址方式83

5.3.1 卫星频分多址（FDMA）技术83

5.3.2 卫星时分多址（TDMA）技术84

5.3.3 卫星码分多址（CDMA）技术85

5.4 卫星移动通信系统的资源管理及移动性管理86

5.4.1 资源管理87

5.4.2 移动性管理88

5.5 多星测控91

5.5.1 测控系统概述91

5.5.2 多星测控出现的问题及解决途径92

5.5.3 新测控技术92

5.5.4 星座卫星系统测控92

5.5.5 星座卫星系统的多星测控途径93

习题五93

本章参考文献93

第6章 深空通信技术96

6.1 深空通信概述96

6.2 深空通信系统的组成及工作原理98

6.3 深空通信的跟踪、测量技术100

6.4 深空通信的主要技术101

6.5 深空微弱信号接收技术103

6.5.1 单台接收机的相干接收技术103

6.5.2 天线组阵技术105

6.5.3 组阵相关算法109

习题六110

本章参考文献110

第7章 卫星导航定位技术111

7.1 概述111

7.2 卫星导航定位基础112

7.3 双静止轨道卫星定位系统115

7.4 GPS导航定位系统117

7.4.1 GPS系统结构117

7.4.2 GPS系统工作原理117

7.4.3 绝对定位和相对定位118

7.5 低轨卫星导航定位系统121

7.6 卫星导航定位系统的选星算法122

7.6.1 单一卫星导航定位系统的选星122

7.6.2 卫星融合系统的选星124

7.7 卫星导航信号捕获技术126

7.7.1 串行搜索126

7.7.2 并行频率搜索127

7.7.3 并行码相位搜索127

7.7.4 捕获算法比较128

习题七130

本章参考文献130

第8章 星载合成孔径雷达技术132

8.1 合成孔径雷达工作原理132

8.2 星载合成孔径雷达回波信号模型及回波模拟133

8.2.1 点目标回波信号模型133

8.2.2 点目标回波信号模拟136

8.2.3 面目标回波信号模拟138

8.3 卫星编队构形对空间分辨率的影响141

8.3.1 单星SAR空间分辨率141

8.3.2 直线型编队构形对空间分辨率的影响142

习题八150

本章参考文献151