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目录1

译者序1

第一章数字卫星通信1

1.1卫星的特性1

定义和论据1

为什么使用卫星2

网络拓扑2

长距离3

费用4

系统配置4

兼容性5

灵活性5

参考文献5

为什么采用数字通信5

1.2数字通信5

经济性6

数字卫星系统的概念6

1.3线路计算7

上行线方程8

下行线方程10

交调11

可用的C/No和Eb/No11

所要求的Eb/No和G/No11

地球站参数12

可用度和降雨余量12

小信号增益13

1.4数字调制和解调13

调制解调器13

系统概貌和限制14

信源编码和信道编码15

1.5多址传输15

多路复用和多路分解15

多址传输类型16

典型系统的比较18

优点和缺点18

前向差错控制（FEC）20

1.6差错控制20

检错和重发（ARQ）系统22

ARQ和FEC的混合方案23

1.7卫星通信的前景24

1.7卫星通信的前景24

参考文献25

习题26

习题26

2.1评价差错率性能的基础27

第二章数字调制技术的差错率性能27

2.1评价差错率性能的基础27

第一部分调制技术27

第二章数字调制技术的差错率性能27

第一部分调制技术27

2.2最大似然检测28

2.2最大似然检测28

单冲接收机29

2.3匹配滤波器29

2.2匹配滤波器29

单冲接收机29

四相相移键控（QPSK或4ФPSK）32

二相相移键控（BPSK）32

2.4理想差错率性能32

使用非匹配滤波器时的推论32

四相相移键控（QPSK或4ФPSK）32

二相相移键控（BPSK）32

2.4理想差错率性能32

使用非匹配滤波器时的推论32

偏移四相相移键控（OK-QPSK）33

偏移四相相移键控（OK-QPSK）33

快速频移键控（FFSK）34

二元频移键控（相干检测）34

快速频移键控（FFSK）34

二元频移键控（相干检测）34

FSK的非相干检测35

PSK的差分检测35

FSK的非相干检测35

PSK的差分检测35

各种二元调制的差错率曲线36

各种二元调制的差错率曲线36

2.5多元相移键控37

2.5多元相移键控37

参考文献41

参考文献41

习题42

习题42

3.1各种波形的产生43

二相PSK（BPSK）43

3.1各种波形的产生43

第三章 已调信号的产生和检测43

第三章 已调信号的产生和检测43

二相PSK（BPSK）43

四相PSK（QPSK）44

四相PSK（QPSK）44

偏移QPSK（OK-QPSK）45

偏移QPSK（OK-QPSK）45

FFSK和MSK46

FFSK和MSK46

3.2信号的相干检测50

3.2信号的相干检测50

3.3 PSK的差分检测51

3.4 FFSK的检测51

3.3 PSK的差分检测51

3.4 FFSK的检测51

相干检测51

相干检测51

FFSK的格形译码52

FFSK的格形译码52

FFSK的非相干检测57

FFSK的非相干检测57

3.5 MSK的差分检测58

3.5 MSK的差分检测58

参考文献59

习题59

参考文献59

习题59

第四章性能恶化60

4.1频带限制60

4.1频带限制60

第四章性能恶化60

4.2传输速率和脉冲成形61

4.2传输速率和脉冲成形61

影响脉冲形状选择的因素65

影响脉冲形状选择的因素65

4.3行波管非线性66

4.4Eb/N0的测量方法69

4.5 QPSK、OK-QPSK和FFSK的比较70

存在热噪声时的性能70

频谱71

邻波道干扰74

同波道干扰74

相位噪声75

带宽限制和相位畸变75

综合影响77

频带限制和硬限幅的影响78

其它方面的评价79

4.6小结83

参考文献84

习题85

第五章载波和时钟恢复86

5.1带有噪声的相位参考信号的影响86

5.2载波恢复88

平方环88

科斯特环和判决反馈环91

5.3适用于快速QPSK载波恢复的技术92

载波恢复：4倍乘器（×4）和再调制器94

5.4自动频率控制（AFC）97

5.5时钟恢复99

性能标准100

最佳符号定时恢复100

准最佳时钟恢复：非线性单元加滤波器101

延时线检测器104

同相／中（间）相（位）比特同步器106

绝对值超前－滞后选通同步器107

二元量化数字锁相环（BQDPL）108

5.6对稀疏过零的补偿110

5.7FFSK的载波和时钟恢复111

参考文献114

习题116

第六章多指数相位编码调制117

6.1连续相位移频键控117

6.2多指数相位编码调制（MHPM）118

MHPM的基本概念119

MHPM的产生120

M HPM的解调121

6.3信号的矢量表示122

MHpM各矢量系数的确定124

格拉姆－施米特程序125

6.4 MHPM信号的正交表示法127

6.5 MHPM的维特毕译码131

6.6性能133

高信噪比情况下的差错率133

联合边界和低信噪比情况下的差错率133

6.7 MHPM信号频谱136

6.8小结136

参考文献138

习题139

第二部分多址技术141

第七章频分多址141

7.1频分多址的概念和定义141

7.2 FDMA的实现方法142

FDMA技术142

交调及其影响143

非线性放大器143

信号抑制145

SCPC的补偿和多地址传输152

容量及地址数的关系153

7.3 FDMA系统154

多路PSK/FDMA系统154

数字SCPC系统154

7.4 SCPC系统设计159

编码的使用160

话音激活技术的使用161

参考文献162

习题163

第八章时分多址164

8.1 TDMA的发展164

8.2各种TDMA技术167

定义167

TDMA同步方法170

初始捕获方法174

8.3容量分配175

网络限制176

循环算法177

8.4 TDMA系统179

实验系统179

运用系统181

已计划的系统182

8.5 TDMA系统设计184

要求184

分帧和帧格式185

主要几个分系统的选择185

线路计算185

分配189

方框图189

讨论189

8.6结束语190

参考文献191

习题193

第九章码分多址194

9.1扩展频谱的基本概念194

扩展频谱信号的产生195

直接序列系统196

跳频系统197

9.2伪随机序列和它们的相关特性198

周期性的和非周期性的相关函数199

二元制最大长度系列（m序列）200

戈尔德（Gold）系列203

9.3同步203

初始同步204

无源相关技术204

跟踪204

9.4 CDMA系统的性能206

9.5结束语207

参考文献208

习题209

第十章消息分组卫星网络211

10.1消息分组交换的概念211

为什么要使用消息分组交换？211

定义212

10.2业务类型和多址传输方法213

业务类型213

消息分组交换网络（PSN）的多址传输类型214

参考文献221

习题222

第十一章差错控制编码基础：前向纠错和自动要求重发223

11.1编码引论223

第三部分编 码223

11.2卫星信道的编码：容量、编码增益和带宽利用率224

11.3用检错－重发法进行差错控制233

ARQ系统的基本概念233

ARQ系统的类型234

停止－等待ARQ系统234

连续ARQ系统237

选择重发ARQ系统241

ARQ系统的其他变型242

选择重发ARQ的实现243

11.4编码效率和差错未检出概率244

11.5 FEC和ARQ方式的比较246

11.6 FEC/ARQ混合方式247

参考文献251

习题253

第十二章卷积编码、维特毕译码和序列译码255

12.1卷积码的结构255

卷积码编码器255

系统卷积码258

冲激响应258

输出符号的表示法259

多项式表示法260

推广与小结261

状态图263

码树结构263

码格结构264

12.2卷积码的距离特性265

12.3卷积码的最大似然译码267

二元对称信道的似然函数和汉明距离269

利用码树或码格结构图对卷积码进行最大似然译码269

12.4维特毕译码算法270

对数似然函数的量化分层274

实用的简化法算法275

12.5以多重微处理器来实现维特毕译码器276

12.6离散无记忆信道上维特毕译码的差错性能分析278

差错概率的一般界限278

卷积码的生成函数279

具体卷积码的性能分析282

首次差错事件概率282

比特差错率的界限285

12.7模拟和实验结果288

12.8序列译码法290

码树的探寻：序列译码原理291

费诺对数似然函数291

序列译码算法292

Z-J堆栈算法293

分层Z-J堆栈算法296

费诺算法296

序列译码的计算问题296

差错性能303

缓冲存储器的溢出问题303

12.9序列译码和维特毕译码的比较及其局限性304

附录12.1 已知的最佳卷积码305

附录12.2一种堆栈译码器的数据结构313

参考文献316

习题318

第十三章 用分组码检错和纠错321

13.1 编码代数321

矢量空间322

13.2 线性分组码引论324

基本定义324

分组码的检错和纠错能力325

系统分组码326

用矩阵描述线性分组码326

线性分组码的另一种描述方法326

校正子的概念327

13.3有限域327

有限域多项式328

伽罗意域GF（2？）328

13.4循环码329

循环码的基本概念329

系统循环码330

循环码的编码332

循环码检错和校正子的计算334

13.5 BCH码335

循环码表335

改进循环码335

二进BCH码的译码336

校正子计算337

计算差错定位多项式337

差错定位程序338

BCH码的性能340

13.6 RS码340

13.7其他几类重要的分组码341

格雷码341

准循环码341

汉明码343

盖集分组码343

最大长度码343

择多逻辑可译码343

有限投影几何码（PG码）344

欧几里德几何码（EG码）344

里德－穆勒码345

13.8抗突发差错编码345

费尔码345

交错分组码346

RS码的突发纠错347

循环乘积码347

13.9分组码的软判决译码347

怎样选择差错控制编码348

13.10分组码在数字卫星通信中的应用348

码用于国际通信卫星TDMA系统的BCH349

卫星电子信息系统的差错控制编码349

超高频（UHF）卫星系统采用的分组码351

卫星移动站台通信采用的分组码351

参考文献352

习题354

第十四章分组码和卷积码的门限译码357

14.1择多逻辑门限译码357

14.2L步择多逻辑可译码359

判决反馈译码器和差错传播362

14.3卷积码的门限译码362

定限译码364

14.4扩散门限可译卷积码364

14.5盖雷泽自适应搜索突发方案367

14.6小结368

参考文献369

习题370

第十五章有关的课题和技术发展趋势372

15.1调制技术的发展趋势372

频谱利用372

带宽和功率权衡372

调制的选择374

最大似然序列估值375

滤波的选择375

15.2多址传输技术的发展方向376

FDMA376

TDMA376

CDMA377

消息分组卫星网络377

15.3编码的发展趋势377

15.4新技术378

星载处理378

星间链路379

陆地移动卫星系统379

15.5宏观系统概貌379

地球站天线图形380

干扰380

轨道利用380

15.6电信规则和管理381

参考文献382

附录A数学关系385

附录B基带数据信号波形389

附录C误差函数表390

附录D频段划分与命名393

附录E数字话音插空技术394

附录F DAMA技术398

卫星通信术语表401

符号表403