《航天測量船衛星通信地球站技術》是2018年人民郵電出版社出版的圖書。
基本介紹
- 中文名：航天測量船衛星通信地球站技術
- 作者：張建飛
- 出版時間：2018年
- 出版社：人民郵電出版社
- ISBN：9787115492555
內容簡介,圖書目錄,作者簡介,
內容簡介
本書根據新一代航天遠洋測量船船載衛星通信地球站工程設計、建設與實際套用，結合近幾年有關船載衛星通信地球站課題開展的成果和一線崗位實際的工作經驗，全面地對船載衛星通信地球站相關知識、通信信道終端、天線伺服控制以及設備系統管理等技術進行了介紹，具有較高的推廣套用價值。本書主要內容包括衛星通信基礎知識、信道傳輸技術及設備、站監控、通信鏈路計算、天線伺服、位置檢測、驅動與傳動、天線穩定及跟蹤、船載天線故障預警與診斷技術等，同時介紹了船載衛星通信地球站常用儀器儀表的性能和基本操作，提供了船載衛星通信地球站系統設備維護和性能指標測試方法。
圖書目錄
第 1章 緒論 1
1.1 衛星通信簡介 1
1.1.1 衛星通信基本概念 1
1.1.2 衛星通信系統的分類 2
1.1.3 衛星通信工作頻段 3
1.1.4 衛星通信的特點 4
1.2 衛星通信地球站 5
1.2.1 衛通站的分類 7
1.2.2 衛通站設備組成 10
1.3 測量船船載移動衛通站 12
1.3.1 系統組成 12
1.3.2 內外關係 15
1.3.3 主要性能指標 16
1.3.4 主要特點 17
第 2章 衛星通信基礎 18
2.1 電波傳輸 18
2.1.1 自由空間的電波傳播 18
2.1.2 電波傳播方式 21
2.1.3 電波傳播中的衰落特性 22
2.1.4 衛星通信鏈路 25
2.1.5 衛星鏈路抗衰落技術 28
2.2 通信體制 30
2.2.1 多址聯接技術 30
2.2.2 多址分配製度 31
2.2.3 調製解調方式 33
2.2.4 信源編碼技術 34
2.2.5 差錯控制編碼技術 36
2.3 通信衛星 36
2.3.1 衛星運行軌道及分類 36
2.3.2 通信衛星的組成 38
2.3.3 衛星載波覆蓋範圍 40
2.3.4 地球靜止衛星 41
第3章 天線與饋源技術 44
3.1 天線技術 44
3.1.1 天線的功能 44
3.1.2 衛通站天線的基本組成及其作用 44
3.1.3 衛星通信天線的常用類型 45
3.1.4 天線主要技術參數 49
3.1.5 測量船船載衛通天線簡介 51
3.2 饋源技術 54
3.2.1 多模饋源喇叭 55
3.2.2 TE21模耦合器 56
3.3 天線極化技術 57
3.3.1 線極化 57
3.3.2 圓極化 58
3.3.3 天線極化轉換工作原理 58
第4章 信道傳輸技術及設備 59
4.1 調製解調與編碼技術 59
4.1.1 調製解調技術 59
4.1.2 信道編碼技術 62
4.1.3 數據機簡介 66
4.2 變頻器 76
4.2.1 變頻器的組成及分類 76
4.2.2 變頻器的工作原理 79
4.2.3 上變頻器 82
4.2.4 下變頻器 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點 90
4.3.2 微波功率放大器的組成 90
4.3.3 微波功率放大器原理及性能 91
4.4 低噪聲放大器 93
4.4.1 低噪聲放大器的作用 93
4.4.2 低噪聲放大器的工作原理 94
4.4.3 低噪聲放大器分系統的組成及控制 95
4.4.4 低噪聲放大器簡介 97
4.5 射頻光纖傳輸系統 99
4.5.1 射頻光纖傳輸系統在衛通站中的套用 99
4.5.2 工作原理 99
4.5.3 備份模式 100
4.5.4 參數指標 101
第5章 站監控技術 102
5.1 概述 102
5.2 系統組成及工作原理 103
5.2.1 系統組成 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 站內監控軟體的主要功能 105
5.3.2 集中監控軟體的主要功能 106
5.3.3 技術指標要求 107
5.3.4 使用要求 107
5.4 監控項目 107
5.4.1 監控範圍 107
5.4.2 監視控制項目 108
5.5 主要工作流程 108
5.5.1 站內監控流程 108
5.5.2 集中監控流程 109
5.6 站內監控設計 110
5.7 集中監控設計 112
5.8 網管信道分析 114
第6章 衛星通信鏈路計算 116
6.1 衛星通信電波傳播特性 116
6.1.1 自由空間傳播損耗 116
6.1.2 大氣損耗 117
6.2 噪聲係數和噪聲溫度 118
6.3 衛星鏈路計算 119
6.4 衛星鏈路計算實例 122
6.4.1 典型衛星參數 122
6.4.2 地球站有關參數 123
6.4.3 信道傳輸參數 123
6.4.4 鏈路計算過程及結果 123
第7章 天線伺服技術 127
7.1 天線伺服系統 127
7.1.1 伺服系統分類 128
7.1.2 基本組成和工作原理 131
7.1.3 伺服系統主要指標 133
7.2 船載衛通站伺服系統 134
7.2.1 穩定和跟蹤體制 134
7.2.2 伺服系統跟蹤基本原理 134
7.2.3 系統基本構成 135
第8章 位置檢測系統 138
8.1 感應同步器 139
8.1.1 結構 139
8.1.2 工作原理 140
8.1.3 測量方法 141
8.2 軸角檢測與編碼技術 142
8.2.1 自整角機 142
8.2.2 旋轉變壓器 147
8.2.3 編碼器 153
8.2.4 光電編碼器 157
第9章 驅動與傳動技術 160
9.1 步進伺服系統 160
9.1.1 概述 160
9.1.2 步進電動機的分類、結構及特點 161
9.1.3 步進電動機的工作原理、主要參數及選用 162
9.1.4 步進電動機的驅動與控制 165
9.2 直流伺服系統 168
9.2.1 直流電動機 168
9.2.2 直流伺服電動機 170
9.2.3 可控矽調壓和脈寬調壓 173
9.2.4 直流伺服電動機調速系統 178
9.3 交流伺服系統 180
9.3.1 交流電動機及其調速系統 181
9.3.2 異步交流伺服電動機的工作原理 185
9.3.3 永磁同步交流伺服電動機 187
9.3.4 雙閉環消隙交流伺服驅動功放 189
9.4 伺服傳動間隙的影響及其補償 192
9.4.1 機械傳動的間隙 192
9.4.2 傳動間隙的影響 193
9.4.3 伺服系統的電消隙傳動 193
9.5 典型的伺服驅動系統 196
第 10章 船搖隔離技術 201
10.1 船搖隔離及穩定 202
10.1.1 穩定精度的度量 202
10.1.2 隔離度表達式 202
10.2 外引導隔離技術 203
10.3 陀螺穩定平台 204
10.3.1 陀螺穩定環路 204
10.3.2 光纖陀螺儀 208
10.4 前饋隔離技術 209
10.4.1 前饋問題 209
10.4.2 前饋補償 209
10.5 陀螺環路的預期特性 211
10.5.1 陀螺環路結構特性 211
10.5.2 前饋補結構特性 211
10.5.3 搜尋位置環 212
第 11章 天線跟蹤技術 213
11.1 概述 213
11.1.1 系統組成 213
11.1.2 跟蹤方式 214
11.2 程式跟蹤 214
11.2.1 天線角度預報 214
11.2.2 環路控制特點 215
11.3 步進跟蹤 215
11.3.1 基本原理 215
11.3.2 同一步式跟蹤 216
11.3.3 雙向搜尋步進跟蹤 216
11.3.4 記憶極值式跟蹤 217
11.4 圓錐掃描跟蹤 218
11.4.1 概述 218
11.4.2 基本原理 218
11.4.3 圓錐掃描跟蹤體制 218
11.5 單脈衝跟蹤 219
11.5.1 概述 219
11.5.2 跟蹤方式 220
11.5.3 測量船衛通站天線A-E-C三軸跟蹤 223
11.5.4 單脈衝跟蹤接收機 225
11.6 極化跟蹤 230
11.6.1 極化變換器 231
11.6.2 A-E-C三軸座架下的極化跟蹤特點 232
11.6.3 極化變換網路設計 232
11.6.4 天線高仰角跟蹤有關問題 234
11.7 船載天線動態校相 236
11.7.1 基本原理 237
11.7.2 實現動態校相的技術方法 239
11.7.3 動態校相達到的效果 240
第 12章 天線伺服傳動系統故障預警技術 242
12.1 測點布置及感測器 243
12.2 下位機監測軟體 244
12.3 上位機資料庫 248
12.4 上位機診斷軟體 250
12.4.1 人工精密分析工具 251
12.4.2 智慧型診斷方法 262
第 13章 船載衛通站指標測試 267
13.1 伺服系統指標 267
13.1.1 船搖隔離度 267
13.1.2 跟蹤精度 268
13.1.3 跟蹤環路性能 269
13.1.4 動態捕獲機率 270
13.2 伺服系統性能 271
13.2.1 天線驅動範圍及限位功能 271
13.2.2 伺服整體驅動性能 271
13.2.3 天線動態性能 272
13.2.4 線極化面調整範圍 274
13.2.5 碼頭捕獲機率統計 275
13.3 跟蹤接收機 276
13.3.1 輸入頻率及頻率捕獲範圍 276
13.3.2 AGC控制範圍及特性 278
13.3.3 (E)和(C)差斜率及交叉耦合 280
13.4 終端及信道分系統 281
13.4.1 系統電平調整 281
13.4.2 EIRP能力測試 283
13.4.3 上行功率電平穩定度測試 285
13.4.4 上行線路中頻-射頻幅度頻率特性和群時延特性測試 286
13.4.5 雜散輻射（不含互調產物）測試 287
13.4.6 上行系統相位噪聲測試 289
13.4.7 下行線路射頻-中頻負擔頻率特性和群時延特性測試 291
13.4.8 下行系統相位噪聲測試 293
13.4.9 上星自環中繼信道、用戶信道誤碼率測試 294
13.4.10 雙方對通用戶信道、中繼信道誤碼率 295
13.5 終端及信道分系統各環路 296
13.5.1 衛星模擬轉發器射頻環誤碼率 296
13.5.2 中頻環誤碼率 297
13.5.3 基帶環誤碼率 298
13.6 信道終端設備 298
13.6.1 低噪聲放大器增益-頻率特性測試 298
13.6.2 變頻器幅度頻率回響特性測試 300
13.6.3 變頻器群時延特性測試 301
13.6.4 變頻器相位噪聲測試 303
13.6.5 高功放輸出功率測試 304
13.6.6 高功放增益測試 305
13.6.7 高功放增益-頻率特性測試 306
13.7 終端及信道分系統任務開通測試 307
13.7.1 系統誤碼率曲線測試 307
13.7.2 系統24h誤碼率測試 310
13.7.3 調製器輸出頻譜測試 311
13.7.4 HPA輸出頻譜測試 312
第 14章 船載衛通站常用儀器、儀表 314
14.1 頻譜分析儀 314
14.1.1 工作原理 314
14.1.2 技術指標 316
14.1.3 基本操作 319
14.1.4 維護保養及注意事項 326
14.2 誤碼測試儀 327
14.2.1 工作原理 327
14.2.2 技術指標 329
14.2.3 基本操作方法 331
14.2.4 維護保養及注意事項 335
14.3 信號發生器 335
14.3.1 工作原理 336
14.3.2 技術指標 337
14.3.3 基本操作 339
14.3.4 維護保養及注意事項 342
14.4 數字示波器 343
14.4.1 工作原理 343
14.4.2 技術指標 345
14.4.3 基本操作 347
14.4.4 維護保養及其注意事項 350
附錄A 縮略語 352
附錄B 風力等級 362
附錄C 涌浪等級 363
參考文獻 364
作者簡介
張建飛 浙江蘭溪人，工學碩士，1987年畢業於國防科技大學。先後從事國防科研試驗基地靶場計量、軍事院校裝備技術專業教學、航天測量船基地通信總體技術等工作。主要研究領域為遠洋船舶通信系統、天線伺服跟蹤控制等。合作編著《衛星通信設備維護手冊》 《航天測量船綜合信息傳輸平台技術》等教材，主編《航天測量船數位電視系統》 《航天測量船通信技術概論》等圖書，發表科技論文50餘篇。
