课程概述

    “卫星通信”课程是通信工程专业的一门专业选修课，亦是信息时代的卫星文化背景课，涉及的内容有广度有深度且系统性较强，在第6学期开设。通过本课程的学习，不但使学生具备良好的卫星通信理论和系统的基础，而且可培养学生综合分析问题、解决问题的能力以及工程应用的能力。

    该课程的内容覆盖卫星通信的基本理论和基本知识，通过开展各种教学活动，使学生对课程所涉及的卫星通信信号的设计和处理技术、卫星通信多址技术和卫星通信链路设计等内容能够熟练掌握和灵活运用，培养学生分析与解决问题的能力；对课程中的卫星通信网和移动卫星通信系统等内容具有系统性的完整的概念，并了解当前卫星通信的发展状况。为学生后续学习以及将来从事民航电信领域和现代通信领域的工作提供专业基础知识和能力。

证书要求

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预备知识

通信原理，电磁场与电磁波

授课大纲

卫星通信系统概述

掌握卫星通信系统的基本概念和特点，了解卫星通信系统的组成、通信体制和发展动态，了解各种典型卫星通信系统的工作方式，建立卫星通信系统的总体概念。

课时

  • 1.1 卫星通信的发展
    • ,
  • 1.2 卫星通信系统组成
    • ,
  • 1.3 卫星通信系统分类
    • ,
  • 1.4 应用领域及频率分配

卫星轨道

了解卫星在轨运行受力情况和各种不同高度轨道典型卫星通信系统的特性，掌握轨道周期、在轨速度计算方法。

课时

  • 2.1 轨道理论
    • ,
  • 2.2 开普勒定律和开普勒常数
    • ,
  • 2.3 卫星轨道摄动
    • ,
  • 2.4 轨道特性对通信系统性能的影响
    • ,
  • 2.5 卫星发射和运载工具

通信卫星

了解通信卫星各子系统的功能和卫星转发器的工作原理，掌握天线增益的计算方法，并能够应用于卫星通信系统的性能分析中。

课时

  • 3.1 姿态和轨道控制子系统
    • ,
  • 3.2 遥测、跟踪、控制和监视子系统
    • ,
  • 3.3 电源子系统
    • ,
  • 3.4 通信子系统
    • ,
  • 3.5 天线

卫星链路设计

深刻理解无线电传播的基本理论，掌握链路方程和接收机的噪声模型，掌握卫星通信链路设计，包括链路的理论分析和链路计算等，并能够应用于卫星通信链路设计、分析、证明与计算中。

课时

  • 4.1 基本传输理论
    • ,
  • 4.2 系统噪声温度
    • ,
  • 4.3 下行链路设计
    • ,
  • 4.4 上行链路设计
    • ,
  • 4.5 链路总载噪比

卫星通信基本技术

掌握卫星通信的信号设计技术、信号处理技术，以及多址技术（FDMA、TDMA、SDMA、CDMA 和 ALOHA），掌握卫星通信系统信噪比S/N和误码率的计算方法，掌握系统容量分析和计算方法。

课时

  • 5.1 模拟信号调制和传输
    • ,
  • 5.2 数字信号调制和传输
    • ,
  • 5.3 复用技术
    • ,
  • 5.4 频分多址
    • ,
  • 5.5 时分多址
    • ,
  • 5.6 码分多址
    • ,
  • 5.7 空分多址
    • ,
  • 5.8 星上处理

移动卫星通信系统

了解中国民航卫星通信TES/PES网络特点，理解航空移动卫星通信系统AMSS的工作机理，能够通过查阅卫星通信技术相关国际标准和英文技术资料，了解当前民航电信和现代通信领域中卫星通信的新技术和新进展。

课时

  • 6.1 移动卫星通信系统网络结构
    • ,
  • 6.2国际移动卫星组织——INMARSAT
    • ,
  • 6.3铱星系统
    • ,
  • 6.4航空移动卫星服务——AMSS
    • ,
  • 6.5中国民航卫星通信网

参考资料

  1. Timothy Pratt., Satellite communications, second edition

  2. 卫星通信（第二版），甘良才 译，电子工业出版社

  3. Dennis Roddy, Satellite Communications, fourth edition

  4. 王丽娜，Introduction to Satellite Communications，电子工业出版社

  5. 卫星通信导论（第四版），朱立东，电子工业出版社