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第1章 绪论1

1.1 卫星通信简介1

1.1.1 卫星通信基本概念1

1.1.2 卫星通信系统的分类2

1.1.3 卫星通信工作频段3

1.1.4 卫星通信的特点4

1.2 卫星通信地球站5

1.2.1 卫通站的分类7

1.2.2 卫通站设备组成10

1.3 测量船船载移动卫通站12

1.3.1 系统组成12

1.3.2 内外关系15

1.3.3 主要性能指标16

1.3.4 主要特点17

第2章 卫星通信基础18

2.1 电波传输18

2.1.1 自由空间的电波传播18

2.1.2 电波传播方式21

2.1.3 电波传播中的衰落特性22

2.1.4 卫星通信链路25

2.1.5 卫星链路抗衰落技术28

2.2 通信体制30

2.2.1 多址联接技术30

2.2.2 多址分配制度31

2.2.3 调制解调方式33

2.2.4 信源编码技术34

2.2.5 差错控制编码技术36

2.3 通信卫星36

2.3.1 卫星运行轨道及分类36

2.3.2 通信卫星的组成38

2.3.3 卫星载波覆盖范围40

2.3.4 地球静止卫星41

第3章 天线与馈源技术44

3.1 天线技术44

3.1.1 天线的功能44

3.1.2 卫通站天线的基本组成及其作用44

3.1.3 卫星通信天线的常用类型45

3.1.4 天线主要技术参数49

3.1.5 测量船船载卫通天线简介51

3.2 馈源技术54

3.2.1 多模馈源喇叭55

3.2.2 TE21模耦合器56

3.3 天线极化技术57

3.3.1 线极化57

3.3.2 圆极化58

3.3.3 天线极化转换工作原理58

第4章 信道传输技术及设备59

4.1 调制解调与编码技术59

4.1.1 调制解调技术59

4.1.2 信道编码技术62

4.1.3 调制解调器简介66

4.2 变频器76

4.2.1 变频器的组成及分类76

4.2.2 变频器的工作原理79

4.2.3 上变频器82

4.2.4 下变频器85

4.3 微波功率放大器89

4.3.1 微波功率放大器的作用及特点90

4.3.2 微波功率放大器的组成90

4.3.3 微波功率放大器原理及性能91

4.4 低噪声放大器93

4.4.1 低噪声放大器的作用93

4.4.2 低噪声放大器的工作原理94

4.4.3 低噪声放大器分系统的组成及控制95

4.4.4 低噪声放大器简介97

4.5 射频光纤传输系统99

4.5.1 射频光纤传输系统在卫通站中的应用99

4.5.2 工作原理99

4.5.3 备份模式100

4.5.4 参数指标101

第5章 站监控技术102

5.1 概述102

5.2 系统组成及工作原理103

5.2.1 系统组成103

5.2.2 工作原理104

5.2.3 工作模式105

5.3 主要功能105

5.3.1 站内监控软件的主要功能105

5.3.2 集中监控软件的主要功能106

5.3.3 技术指标要求107

5.3.4 使用要求107

5.4 监控项目107

5.4.1 监控范围107

5.4.2 监视控制项目108

5.5 主要工作流程108

5.5.1 站内监控流程108

5.5.2 集中监控流程109

5.6 站内监控设计110

5.7 集中监控设计112

5.8 网管信道分析114

第6章 卫星通信链路计算116

6.1 卫星通信电波传播特性116

6.1.1 自由空间传播损耗116

6.1.2 大气损耗117

6.2 噪声系数和噪声温度118

6.3 卫星链路计算119

6.4 卫星链路计算实例122

6.4.1 典型卫星参数122

6.4.2 地球站有关参数123

6.4.3 信道传输参数123

6.4.4 链路计算过程及结果123

第7章 天线伺服技术127

7.1 天线伺服系统127

7.1.1 伺服系统分类128

7.1.2 基本组成和工作原理131

7.1.3 伺服系统主要指标133

7.2 船载卫通站伺服系统134

7.2.1 稳定和跟踪体制134

7.2.2 伺服系统跟踪基本原理134

7.2.3 系统基本构成135

第8章 位置检测系统138

8.1 感应同步器139

8.1.1 结构139

8.1.2 工作原理140

8.1.3 测量方法141

8.2 轴角检测与编码技术142

8.2.1 自整角机142

8.2.2 旋转变压器147

8.2.3 编码器153

8.2.4 光电编码器157

第9章 驱动与传动技术160

9.1 步进伺服系统160

9.1.1 概述160

9.1.2 步进电动机的分类、结构及特点161

9.1.3 步进电动机的工作原理、主要参数及选用162

9.1.4 步进电动机的驱动与控制165

9.2 直流伺服系统168

9.2.1 直流电动机168

9.2.2 直流伺服电动机170

9.2.3 可控硅调压和脉宽调压173

9.2.4 直流伺服电动机调速系统178

9.3 交流伺服系统180

9.3.1 交流电动机及其调速系统181

9.3.2 异步交流伺服电动机的工作原理185

9.3.3 永磁同步交流伺服电动机187

9.3.4 双闭环消隙交流伺服驱动功放189

9.4 伺服传动间隙的影响及其补偿192

9.4.1 机械传动的间隙192

9.4.2 传动间隙的影响193

9.4.3 伺服系统的电消隙传动193

9.5 典型的伺服驱动系统196

第10章 船摇隔离技术201

10.1 船摇隔离及稳定202

10.1.1 稳定精度的度量202

10.1.2 隔离度表达式202

10.2 外引导隔离技术203

10.3 陀螺稳定平台204

10.3.1 陀螺稳定环路204

10.3.2 光纤陀螺仪208

10.4 前馈隔离技术209

10.4.1 前馈问题209

10.4.2 前馈补偿209

10.5 陀螺环路的预期特性211

10.5.1 陀螺环路结构特性211

10.5.2 前馈补结构特性211

10.5.3 搜索位置环212

第11章 天线跟踪技术213

11.1 概述213

11.1.1 系统组成213

11.1.2 跟踪方式214

11.2 程序跟踪214

11.2.1 天线角度预报214

11.2.2 环路控制特点215

11.3 步进跟踪215

11.3.1 基本原理215

11.3.2 同一步式跟踪216

11.3.3 双向搜索步进跟踪216

11.3.4 记忆极值式跟踪217

11.4 圆锥扫描跟踪218

11.4.1 概述218

11.4.2 基本原理218

11.4.3 圆锥扫描跟踪体制218

11.5 单脉冲跟踪219

11.5.1 概述219

11.5.2 跟踪方式220

11.5.3 测量船卫通站天线A—E—C三轴跟踪223

11.5.4 单脉冲跟踪接收机225

11.6 极化跟踪230

11.6.1 极化变换器231

11.6.2 A—E—C三轴座架下的极化跟踪特点232

11.6.3 极化变换网络设计232

11.6.4 天线高仰角跟踪有关问题234

11.7 船载天线动态校相236

11.7.1 基本原理237

11.7.2 实现动态校相的技术方法239

11.7.3 动态校相达到的效果240

第12章 天线伺服传动系统故障预警技术242

12.1 测点布置及传感器243

12.2 下位机监测软件244

12.3 上位机数据库248

12.4 上位机诊断软件250

12.4.1 人工精密分析工具251

12.4.2 智能诊断方法262

第13章 船载卫通站指标测试267

13.1 伺服系统指标267

13.1.1 船摇隔离度267

13.1.2 跟踪精度268

13.1.3 跟踪环路性能269

13.1.4 动态捕获概率270

13.2 伺服系统性能271

13.2.1 天线驱动范围及限位功能271

13.2.2 伺服整体驱动性能271

13.2.3 天线动态性能272

13.2.4 线极化面调整范围274

13.2.5 码头捕获概率统计275

13.3 跟踪接收机276

13.3.1 输入频率及频率捕获范围276

13.3.2 AGC控制范围及特性278

13.3.3 ΔE和△C差斜率及交叉耦合280

13.4 终端及信道分系统281

13.4.1 系统电平调整281

13.4.2 EIRP能力测试283

13.4.3 上行功率电平稳定度测试285

13.4.4 上行线路中频—射频幅度频率特性和群时延特性测试286

13.4.5 杂散辐射（不含互调产物）测试287

13.4.6 上行系统相位噪声测试289

13.4.7 下行线路射频—中频负担频率特性和群时延特性测试291

13.4.8 下行系统相位噪声测试293

13.4.9 上星自环中继信道、用户信道误码率测试294

13.4.10 双方对通用户信道、中继信道误码率295

13.5 终端及信道分系统各环路296

13.5.1 卫星模拟转发器射频环误码率296

13.5.2 中频环误码率297

13.5.3 基带环误码率298

13.6 信道终端设备298

13.6.1 低噪声放大器增益—频率特性测试298

13.6.2 变频器幅度频率响应特性测试300

13.6.3 变频器群时延特性测试301

13.6.4 变频器相位噪声测试303

13.6.5 高功放输出功率测试304

13.6.6 高功放增益测试305

13.6.7 高功放增益—频率特性测试306

13.7 终端及信道分系统任务开通测试307

13.7.1 系统误码率曲线测试307

13.7.2 系统24h误码率测试310

13.7.3 调制器输出频谱测试311

13.7.4 HPA输出频谱测试312

第14章 船载卫通站常用仪器、仪表314

14.1 频谱分析仪314

14.1.1 工作原理314

14.1.2 技术指标316

14.1.3 基本操作319

14.1.4 维护保养及注意事项326

14.2 误码测试仪327

14.2.1 工作原理327

14.2.2 技术指标329

14.2.3 基本操作方法331

14.2.4 维护保养及注意事项335

14.3 信号发生器335

14.3.1 工作原理336

14.3.2 技术指标337

14.3.3 基本操作339

14.3.4 维护保养及注意事项342

14.4 数字示波器343

14.4.1 工作原理343

14.4.2 技术指标345

14.4.3 基本操作347

14.4.4 维护保养及其注意事项350

附录A 缩略语352

附录B 风力等级362

附录C 涌浪等级363

参考文献364