雷达通信与卫星通信

第一篇：雷达通信与卫星通信

雷达通信与卫星通信的初步认识

1.雷达通信

在20世纪30年代，无线电技术出现了重大的突破，那就是雷达的发明。雷达又称作无线电测位。是利用无线电波的反射，来测量远处静止或移动目标的距离和方位，并辨认出被测目标的性质和形状。

早在1887年，赫兹进行验证电磁波存在的实验时就曾发现：发射的电磁波会被一大块金属片反射回来，正如光会被镜面反射一样。

1897年夏天，在波罗的海的海面上，俄国科学家波波夫在“非洲号”巡洋舰和“欧洲号”练习船上直接进行5千米的通信试验时，发现每当联络舰“伊林中尉号”在两舰之间通过时，通信就中断，波波夫在工作日记上记载了障碍物对电磁波传播的影响，并在试验记录中提出了利用电磁波进行导航的可能性。这可以说是雷达思想的萌芽。

1921年业余无线电爱好者发现了短波可以进行洲际通信后，科学家们发现了电离层。短波通信风行全球。

1934年，一批英国科学家在R．W．瓦特领导下对地球大气层进行研究。有一天，瓦特被一个偶然观察到的现象吸引住了。它发现荧光屏上出现了一连串明亮的光点，但从亮度和距离分析，这些光点完全不同于被电离层反射回来的无线电回波信号。经过反复实验，他终于弄清，这些明亮的光点显示的正是被实验室附近一座大楼所反射的无线电回波信号。瓦特马上想到，在荧光屏上既然可以清楚地显示出被建筑物反射的无线电信号，那么活动的目标例如空中的飞机，不是也可以在荧光屏上得到反映吗?

根据上述的设想，瓦特和一批英国电机工程师终于在1935年研制成功第一部能用来探测飞机的雷达。后来，探测的目标又迅速扩展到船舶、海岸、岛屿、山峰、礁石、冰山，以及一切能够反射电磁波的物体。’

当时研制雷达纯粹是为了军事需要，因此是在保密状态下进行的。实际上，几乎在同一时期，各国的科学家们都在保密的条件下独立地开展这方面的工作，都有杰出的代表人物。R．W瓦特只能说是在这方面已为大家知晓的代表人物而已。到1939年为止，一些国家秘密发展起来的雷达技术已达到了完全实用的地步。就在这一年，爆发了第二次世界大战，这项新发明在二战中显示出了它的巨大威力。

2.卫星通信

1946年, 美国人尝试用雷达把电波发射到月球,并第一次成功地收到它的回波。卫星作为无线电通信中继站就像一个国际信使，收集来自地面的各种“信件”，然后再“投递”到另一个地方的用户手里。接收站的天线可以固定对准卫星，昼夜不间断地进行通信，不必像跟踪那些移动不定的卫星一样而四处“晃动”，使通信时间时断时续。现在，通信卫星已承担了全部洲际通信业务和电视传输。

第二篇：雷达通信

雷达通信简介

一、雷达简介

雷达这个名称是“无线电探测和测距”(Radio Detection and Ranging)英文的缩写。而雷达的出现对地(搜索)轰炸、空对空(截击)脉冲角度跟踪、脉冲多普勒信号处理、合成孔径和脉冲压缩的高分辨率、结合敌我识别的组合系统、结合计算机的自动火控系统、地形回避和地形跟随、无源或有源的相控阵、频率捷达一种探测器发展到了雷达、红外、紫外、激光以及其他光学探测手段融合协作。当代雷达的同时多功能的能力使得战场指挥员在各种不同的搜索/跟踪模式下对目标进行扫描，并对干扰误差进行自动修正，而且大多数的控制功能是在系统内部完成的。自动目标识别则可使武器系统最大限度地发挥作用。AWACS（美军空中警戒和控制系统）和JSTARS（美军联合监视与目标攻击雷达系统）这样的具有战场敌我识别能力的综合雷达系统实际上已经成为了未来战场上的信息指挥中心。

利用雷达可以探测飞机、舰艇、导弹以及其他军事目标，除了军事用途外，雷达在交通运输上可以用来为飞机、船只导航，在天文学上可以用来研究星体，在气象上可以用来探测台风，雷雨，乌云。

二、雷达的基本工作原理

雷达的基本工作原理是:雷达发射机产生足够的电磁能量，经过收发转换开关传送给天线;天线将这些电磁能量辐射至大气中，集中在某一个很窄的方向上形成波束，向前传播;电磁波遇到波束内的目标后，将沿着各个方向产生反射，其中的一部分电磁能量反射回雷达的方向，被雷达天线获取;天线获取的能量经过收发转换开关送到接收机，形成雷达的回波信号。由于在传播过程中电磁波会随着传播距离而衰减，雷达回波信号非常微弱，几乎被噪声所淹没。接收机放大微弱的回波信号，经过信号处理机，可提取出包含在回波中的信息，并在显示器上表示出目标的距离、方向、速度等。

1、测量距离

为了测定目标的距离，雷达准确测量从电磁波发射时刻至接收到回波时刻的延迟时间，即电磁波从发射机到目标，再由目标返回雷达接收机的传播时间。根据电磁波的传播速度，可以确定目标的距离为:S=CT/2。

其中:S为目标距离，T为电磁波从雷达到目标的往返传播时间，C为光速。

2、确定方向

雷达测定目标的方向是利用天线的方向性来实现的。两坐标雷达只能测定目标的方位角，三坐标雷达可以测定方位角和俯仰角。

3、测定速度

测定目标的运动速度是雷达的一个重要功能，雷达测速利用了物理学中的多普勒原理。当目标和雷达之间存在着相对位置运动时，目标回波的频率就会发生改变，频率的改变量称为多普勒频移，用于确定目标的相对径向速度。通常，具有测速能力的雷达，要比一般雷达复杂得多，例如脉冲多普勒雷达。

雷达是利用无线电波来测定物体位置的无线电设备。电磁波同声波一样，遇到障碍物要发生反射，雷达就是利用电磁波的这个特性工作的。波长越短的电磁波，传播的直线性越好，反射性能越强，因此，雷达用的是微波波段的无线电波。

三、雷达技术发展简史

雷达技术首先在美国应用成功。美国在1922年利用连续波干涉雷达检测到木船，1933年6月利用连续波干涉雷达首次检测到飞机。该种雷达不能测距。1934年美国海军开始发展脉冲雷达。英国于1935年开始研究脉冲雷达，1937年4月成功验证了CH（Chain Home）雷达站，1938年大量的CH雷达站投入运行。英国于1939年发展飞机截击雷达。1940年由英国设计的10cm波长的磁控管由美国生产。磁控管的发展是实现微波雷达的最重要的贡献。1940年11月，美国开发微波雷达，在二次世界大战末期生产出了10cm的SCR-584炮瞄雷达，使高射炮命中率提高了十倍。二战中，俄、法、德、意、日等国都独立发展了雷达技术。但除美国、英国外，雷达频率都不超过600MHz。二战中，由于雷达的很大作用，产生了对雷达的电子对抗。研制了大量的对雷达的电子侦察与干扰设备，并成立了反雷达特种部队。

二战后，特别是五、六十年代，由于航空航天技术的飞速发展，用雷达探测飞机、导弹、卫星、以及反洲际弹道导弹的需要，对雷达提出了远距离、高精度、高分辨率及多目标测量的要求，雷达进入蓬勃发展阶段，解决了一系列关键性问题：脉冲压缩技术、单脉冲雷达技术、微波高功率管、脉冲多卜勒雷达、微波接收机低噪声放大器（低噪声行波管、量子、参量、隧首二极管放大器等）、相控阵雷达。七十至九十年代，由于发展反弹道导弹、空间卫星探测与监视、军用对地侦察、民用环境和资源勘测等的需要，推动了雷达的发展。出现了合成孔径雷达（SAR），高频超视距雷达（OTHR），双/多基地雷达，超宽带（UWB）雷达，逆合成孔径雷达（ISAR），干涉仪合成孔径雷达（InSAR），综合脉冲与孔径雷达等新技术新体制。

四、雷达的应用 及其种类

（一）雷达不仅用于探测目标，并且成为武器的重要组成部分（如精确制导导弹）。雷达的军事用途简述如下：、搜索雷达和警戒雷达：作用距离400-600km，用于发现飞机。、预警雷达/超远程雷达:作用距离数千公里,用于发现战略轰炸机,洲际导弹。3、引导指挥雷达(监视雷达),用于对歼击机的引导和指挥作战,机场调度。机载预警雷达是当前一种重要雷达。

4、制导雷达：控制导弹去攻击飞机和/或导弹等目标。、战场监视雷达:用于发现坦克军用车辆人和其它在战场上的运动目标.、机载雷达：（截击、轰炸瞄准、护尾、导航雷达）：现代战斗机上的雷达具有搜索、截获目标，空对空制导导弹，空对地观察地形和引导轰炸，敌我识别、地形跟随和回避等多种功能。

7、舰载雷达:搜索雷达、导航雷达、舰载多功能相控阵监视、预警雷达、侦察雷达、炮瞄雷达、导弹制导雷达等。、炮瞄雷达:自动控制火炮跟踪攻击目标。、炮兵雷达:炮兵部队使用的战场目标侦察雷达、战场炮位侦校雷达、对海侦校雷达、炮兵气象雷达、初速测量雷达、阵地标定雷达。

10、靶场测量雷达:测距、测速、精密定位、安全控制等单功能雷达。

11、雷达导引头(寻的器)/雷达引信:装在导弹/炮弹上,末段制导导弹,精确命中目标。毫米波雷达导引头已应用于导弹制导中。

虽然雷达面临隐身、电子对抗、反雷达导弹、低空/超低空的挑战，正处于重大变革时期。但雷达具有全天候，并且不依赖于威胁目标的辐射，因此雷达仍是一种重要的探测手段。现代战争中雷达具有非常重要的作用，现代国防离不开雷达技术。

五、雷达技术发展展望

现代战争是陆、海、空、天的多维战场，信息战成为一种关键的作战样式。信息能力是衡量作战能力的关键因素，信息能力是被摧毁的首要目标。雷达是一种获取信息的重要装备。它面临电子侦察、电子干扰、隐身、反辐射导弹四大威胁。所以增进强雷达抗侦察、抗干扰、抗隐身（包括抗低空突防）、搞反辐射导弹的能力，是现代战争下雷达技术发展的主要方向。雷达在现代战争下担负：目标的精确、实时、全天候侦察监视；对弹道导弹、巡航导弹等大规模破坏性武器的探测与跟踪；各种隐身目标的探测与识别；战斗杀伤效果判别和目标识别等任务。雷达还担任导弹制导和武器火控等任务。雷达为实现上述任务的关键技术是：相控阵雷达（PAR），超视距雷达（OHTR）、合成孔径雷达（SAR）和干涉仪合成孔径雷达（InSAR）、毫米波雷达（MMW），双/多基地雷达；高速、实时信号/数据处理技术；雷达组网技术等。相控阵雷达发展方向是:固态有源相相控阵,灵敏、宽带有源阵列，分布式有源相控阵，有源共形阵，自适应共形阵，超高频、低旁瓣相控阵天线，多波束相控阵天线，自适应波束形成技术，自适应抗干扰技术，采用光电子技术的有源相控阵技术，数字组件相控阵技术，毫米波空间监视相控阵雷达，反隐身相控阵雷达。合成孔径雷达（SAR）是战场监视系统的发展方向。重点开发的内容是：宽带、超宽带SAR，探测叶簇、地表下的隐蔽目标，各种目标分类、识别；多功能、多模式，特别是将SAR与GMTI相结合。干涉仪合成孔径雷达（InSAR）可得到数字地形高程图；生成二维舰船目标图像，可用于船只分类；重点解决INSAR的雷达回波“实时”处理问题。高分辨、多波段、多极化、多模式卫星SAR/（INSAR）图像的解译技术。超视距雷达（OHTR）发展重点是利用高频无线电波的电离层反射，扩大雷达的覆盖范围，提高分辨率；超视距雷达探测隐身飞机的机理和能力；电离层引起的相位畸变修正技术；非稳定性电离层条件下，低径向速度目标检测的信号处理技术；超视距雷达的外噪声自适应抑制技术。毫米波雷达(MMW),重点发展毫米波导引头,用于精确制导导弹、灵巧炸弹；毫米波高分辨率目标识别雷达；模块化、积木式毫米波战场侦察雷达；毫米波雷达与红外（光学）传感器相结合的导引头、侦察系统；空间（卫星）毫米波相控阵雷达。5 双/多基地雷达，重点发展反隐身目标的双/多基地雷达。重点解决双/多基地雷达的配置、布站技术；双/多基地雷达的检测、数据处理技术。◇当代雷达的主要特点

1.8.2.3.4.5.6.雷达ECCM

7.9.高可靠性。

第三篇：雷达通信简介

雷达通信简介

雷达是利用无线电波来测定物体位置的无线电设备。电磁波同声波一样，遇到障碍物要发生反射，雷达就是利用电磁波的这个特性工作的。波长越短的电磁波，传播的直线性越好，反射性能越强，因此，雷达用的是微波波段的无线电波。

利用雷达可以探测飞机、舰艇、导弹以及其他军事目标，除了军事用途外，雷达在交通运输上可以用来为飞机、船只导航，在天文学上可以用来研究星体，在气象上可以用来探测台风，雷雨，乌云。雷达的基本工作原理

雷达的基本工作原理是:雷达发射机产生足够的电磁能量，经过收发转换开关传送给天线;天线将这些电磁能量辐射至大气中，集中在某一个很窄的方向上形成波束，向前传播;电磁波遇到波束内的目标后，将沿着各个方向产生反射，其中的一部分电磁能量反射回雷达的方向，被雷达天线获取;天线获取的能量经过收发转换开关送到接收机，形成雷达的回波信号。由于在传播过程中电磁波会随着传播距离而衰减，雷达回波信号非常微弱，几乎被噪声所淹没。接收机放大微弱的回波信号，经过信号处理机，可提取出包含在回波中的信息，并在显示器上表示出目标的距离、方向、速度等。1测量距离

为了测定目标的距离，雷达准确测量从电磁波发射时刻至接收到回波时刻的延迟时间，即电磁波从发射机到目标，再由目标返回雷达接收机的传播时间。根据电磁波的传播速度，可以确定目标的距离为:S=CT/2。

其中:S为目标距离，T为电磁波从雷达到目标的往返传播时间，C为光速。2确定方向

雷达测定目标的方向是利用天线的方向性来实现的。两坐标雷达只能测定目标的方位角，三坐标雷达可以测定方位角和俯仰角。3测定速度

测定目标的运动速度是雷达的一个重要功能，雷达测速利用了物理学中的多普勒原理。当目标和雷达之间存在着相对位置运动时，目标回波的频率就会发生改变，频率的改变量称为多普勒频移，用于确定目标的相对径向速度。通常，具有测速能力的雷达，要比一般雷达复杂得多，例如脉冲多普勒雷达。雷达技术发展简史

雷达技术首先在美国应用成功。美国在1922年利用连续波干涉雷达检测到木船，1933年6月利用连续波干涉雷达首次检测到飞机。该种雷达不能测距。1934年美国海军开始发展脉冲雷达。英国于1935年开始研究脉冲雷达，1937年4月成功验证了CH（Chain Home）雷达站，1938年大量的CH雷达站投入运行。英国于1939年发展飞机截击雷达。1940年由英国设计的10cm波长的磁控管由美国生产。磁控管的发展是实现微波雷达的最重要的贡献。1940年11月，美国开发微波雷达，在二次世界大战末期生产出了10cm的SCR-584炮瞄雷达，使高射炮命中率提高了十倍。二战中，俄、法、德、意、日等国都独立发展了雷达技术。但除美国、英国外，雷达频率都不超过600MHz。二战中，由于雷达的很大作用，产生了对雷达的电子对抗。研制了大量的对雷达的电子侦察与干扰设备，并成立了反雷达特种部队。

二战后，特别是五、六十年代，由于航空航天技术的飞速发展，用雷达探测飞机、导弹、卫星、以及反洲际弹道导弹的需要，对雷达提出了远距离、高精度、高分辨率及多目标测量的要求，雷达进入蓬勃发展阶段，解决了一系列关键性问题：脉冲压缩技术、单脉冲雷达技术、微波高功率管、脉冲多卜勒雷达、微波接收机低噪声放大器（低噪声行波管、量子、参量、隧首二极管放大器等）、相控阵雷达。七十至九十年代，由于发展反弹道导弹、空间卫星探测与监视、军用对地侦察、民用环境和资源勘测等的需要，推动了雷达的发展。出现了合成孔径雷达（SAR），高频超视距雷达（OTHR），双/多基地雷达，超宽带（UWB）雷达，逆合成孔径雷达（ISAR），干涉仪合成孔径雷达（InSAR），综合脉冲与孔径雷达等新技术新体制。雷达的应用

雷达不仅用于探测目标，并且成为武器的重要组成部分（如精确制导导弹）。雷达的军事用途简述如下： 搜索雷达和警戒雷达：作用距离400-600km，用于发现飞机。2 预警雷达/超远程雷达:作用距离数千公里,用于发现战略轰炸机,洲际导弹。引导指挥雷达(监视雷达),用于对歼击机的引导和指挥作战,机场调度。机载预警雷达是当前一种重要雷达。制导雷达：控制导弹去攻击飞机和/或导弹等目标。战场监视雷达:用于发现坦克军用车辆人和其它在战场上的运动目标.6 机载雷达：（截击、轰炸瞄准、护尾、导航雷达）：现代战斗机上的雷达具有搜索、截获目标，空对空制导导弹，空对地观察地形和引导轰炸，敌我识别、地形跟随和回避等多种功能。舰载雷达:搜索雷达、导航雷达、舰载多功能相控阵监视、预警雷达、侦察雷达、炮瞄雷达、导弹制导雷达等。8 炮瞄雷达:自动控制火炮跟踪攻击目标。炮兵雷达:炮兵部队使用的战场目标侦察雷达、战场炮位侦校雷达、对海侦校雷达、炮兵气象雷达、初速测量雷达、阵地标定雷达。10 靶场测量雷达:测距、测速、精密定位、安全控制等单功能雷达。11 雷达导引头(寻的器)/雷达引信:装在导弹/炮弹上,末段制导导弹,精确命中目标。毫米波雷达导引头已应用于导弹制导中。

虽然雷达面临隐身、电子对抗、反雷达导弹、低空/超低空的挑战，正处于重大变革时期。但雷达具有全天候，并且不依赖于威胁目标的辐射，因此雷达仍是一种重要的探测手段。现代战争中雷达具有非常重要的作用，现代国防离不开雷达技术。

在民用雷达方面, 举出以下一些类型和应用#;1 气象雷达 这是观察气象的雷达, 用来测量暴风雨和云层的位置及其移动路线。2 航行管制(空中交通)雷达 航行管制雷达兼有警戒雷达和引导雷达的作用, 故有时也称为机场监视雷达, 它和二次雷达配合起来应用。这一雷达系统可以鉴定空中目标的高度、速度和属性, 用以识别目标。宇宙航行中用雷达 这种雷达用来控制飞船的交会和对接, 以及在月球上的着陆。某些地面上的雷达用来探测和跟踪人造卫星。4 遥感设备 安放在卫星或飞机上的某种雷达, 可以作为微波遥感设备。它主要感受地球物理方面的信息, 由于具有二维高分辨力而可对地形、地貌成像。雷达遥感也参与地球资源的勘探, 其中包括对海的情况、水资源、冰覆盖层、农业森林、地质结构及环境污染等进行测量和地图描绘。也曾利用此类雷达来探测月亮和行星(雷达天文学)。

此外，在飞机导航, 航道探测(用以保证航行安全), 公路上车速测量等方面, 雷达也在发挥其积极作用。为了满足多种用途不同的要求, 已研制了各雷达。例如, 按照雷达信号的形式分类, 可以分为以下几类： 脉冲雷达 此类雷达发射的波形是矩形脉冲, 按一定的或交错的重复周期工作, 这是目前使用最广的。连续波雷达 此类雷达发射连续的正弦波, 主要用来测量目标的速度。如需同时测量目标的距离, 则往往需对发射信号进行调制, 例如，对连续的正弦信号进行周期性的频率调制。脉冲压缩雷达 此类雷达发射宽的脉冲波, 在接收机中对收到的回波信号加以压缩处理, 以便得到窄脉冲。目前实现脉冲压缩主要有两种。线性调频脉冲压缩处理和相位编码脉冲压缩处理。脉冲压缩能解决距离分辨力和作用距离之间的矛盾。20世纪70年代研制的新型雷达绝大部分采用脉冲压缩的体制。

此外，还有脉冲多卜勒雷达、噪声雷达、频率捷变雷达等。雷达技术发展展望

现代战争是陆、海、空、天的多维战场，信息战成为一种关键的作战样式。信息能力是衡量作战能力的关键因素，信息能力是被摧毁的首要目标。雷达是一种获取信息的重要装备。它面临电子侦察、电子干扰、隐身、反辐射导弹四大威胁。所以增进强雷达抗侦察、抗干扰、抗隐身（包括抗低空突防）、搞反辐射导弹的能力，是现代战争下雷达技术发展的主要方向。雷达在现代战争下担负：目标的精确、实时、全天候侦察监视；对弹道导弹、巡航导弹等大规模破坏性武器的探测与跟踪；各种隐身目标的探测与识别；战斗杀伤效果判别和目标识别等任务。雷达还担任导弹制导和武器火控等任务。雷达为实现上述任务的关键技术是：相控阵雷达（PAR），超视距雷达（OHTR）、合成孔径雷达（SAR）和干涉仪合成孔径雷达（InSAR）、毫米波雷达（MMW），双/多基地雷达；高速、实时信号/数据处理技术；雷达组网技术等。1 相控阵雷达发展方向是:固态有源相相控阵,灵敏、宽带有源阵列，分布式有源相控阵，有源共形阵，自适应共形阵，超高频、低旁瓣相控阵天线，多波束相控阵天线，自适应波束形成技术，自适应抗干扰技术，采用光电子技术的有源相控阵技术，数字组件相控阵技术，毫米波空间监视相控阵雷达，反隐身相控阵雷达。合成孔径雷达（SAR）是战场监视系统的发展方向。重点开发的内容是：宽带、超宽带SAR，探测叶簇、地表下的隐蔽目标，各种目标分类、识别；多功能、多模式，特别是将SAR与GMTI相结合。干涉仪合成孔径雷达（InSAR）可得到数字地形高程图；生成二维舰船目标图像，可用于船只分类；重点解决INSAR的雷达回波“实时”处理问题。高分辨、多波段、多极化、多模式卫星SAR/（INSAR）图像的解译技术。超视距雷达（OHTR）发展重点是利用高频无线电波的电离层反射，扩大雷达的覆盖范围，提高分辨率；超视距雷达探测隐身飞机的机理和能力；电离层引起的相位畸变修正技术；非稳定性电离层条件下，低径向速度目标检测的信号处理技术；超视距雷达的外噪声自适应抑制技术。毫米波雷达(MMW),重点发展毫米波导引头,用于精确制导导弹、灵巧炸弹；毫米波高分辨率目标识别雷达；模块化、积木式毫米波战场侦察雷达；毫米波雷达与红外（光学）传感器相结合的导引头、侦察系统；空间（卫星）毫米波相控阵雷达。双/多基地雷达，重点发展反隐身目标的双/多基地雷达。重点解决双/多基地雷达的配置、布站技术；双/多基地雷达的检测、数据处理技术。

第四篇：卫星通信教学大纲

卫星通信（专业任选课）Satellite Communications

【课程编号】RZ26211 【学分数】2 【学时数】27+9+4=40

【课程类别】专业任选 【编写日期】2010.3.30

【先修课程】光电技术、通信原理、程控交换技术。微波与天线技术

【适用专业】通信工程

一、教学目的、任务

本课程是通信工程专业本科生的选修课 在信息技术迅速发展的今天，卫星通信作为培养通信工程师的一门课程是不可缺少的重要一环。学生系统的掌握卫星通信方面的理论基础和实际知识，对于提高专业水平和实际技能，培养严格的科学态度和科学的工作方法都是十分重要的。本课程的主要目的是学习卫星通信的基本原理、卫星通信的组成，卫星通信中的关键技术和卫星通信组网、卫星电视广播技术等。同时，还结合最新的技术发展，介绍了卫星移动卫星移动的基本原理，对卫星通信系统中的因特网业务，卫星INTERNET等最新业务和技术进行了讨论。通过本课程的学习，使学生掌握卫星通信的基本原理，了解现代新技术在卫星通信中的应用及目前卫星通信技术发展的状况。

二、课程教学的基本要求

本课程的教学环节包括课堂讲授，学生自学，习题讨论课，习题，答疑和期未考试。通过上述基本教学步骤，要求学生掌握和了解卫星通信的基本原理，网络结构，卫星地球站，空间站的相关设备，卫星天线，卫星所用频率以及卫星结合互联网后的卫星Internet技术，能了解目前最新的卫星通信系统状况。

三、教学内容和学时分配（3 + 3 + 5 + 6 + 5 + 5 +4 +9+4 = 40）第一章 绪论3学时 主要内容：

卫星通信定义，静止卫星的一些特点，卫星通信系统的分类、组成；卫星通信的发展和应用。教学要求：

1.掌握卫星通信的地球站和转发器的相关技术 其它教学环节 第二章 卫星通信无线电波传输和工作频段的选择3学时 主要内容：

无线电波工作频段的选择和利用；无线电波的传播损耗；大气对电波传播的影响。教学要求：

掌握无线电波工作频段的选择和利用、电波传播中的各种噪声、其它教学环节：1习题

第三章

通信卫星（5学时）主要内容：

卫星种类，卫星轨道，通信卫星的覆盖，通信卫星的组成等 教学要求：

掌握卫星轨道，通信卫星的组成 其它教学环节：

1第四章 卫星通信地球站（6学时）

主要内容：

地球站的分类、组成及性能要求；天线馈线分系统；发射分系统；接收分系统；伺服跟踪分系统；电源分系统 教学要求：

掌握地球站站址的选择和布局 其它教学环节：1

第五章 卫星通信信号传输技术（5学时）主要内容：

模拟信号的传输技术；语音压缩编码技术；数字调制技术；差错编码技术。教学要求：

掌握模拟信号的传输技术

其它教学环节：

1学时习题+3学时实践研究：分析四极质谱分析仪中的场分布特点及工作原理。

第六章 卫星通信系统的线路设计(5学时)主要内容

卫星通信线路的质量指标；载波功率的计算；载波功率与噪声功率比。

1、教学要求： 掌握模拟卫星通信线路的设计。其它教学环节：1学时习题 第七章 卫星通信组网技术(4学时)主要内容：

卫星发射与测控；网络建立与入网验证；网络监控与管理。卫星地面接口技术。教学要求：

掌握卫星发射与测控、卫星地面接口技术

四、教学重点、难点及教学方法

重点：通信卫星的组成、数字调制技术、地球站的分类、组成及性能要求难点：数字卫星通信线路设计

五、考核方式及成绩评定方式：考查

六、教材及参考书目

推荐教材：

卫星通信导论

吴诗其、李兴

电子工业出版社

参考教材：

卫星通信系统.吕海寰

人民邮电出版社 数字卫星通信

王秉均

中国铁道出版社

修（制）订人： 审核人：

2010年 3 月30 日

第五篇：卫星通信教学大纲(新版)

【卫星通信】课程教学大纲

第一部分 课程基本信息

【课程代码】 【学分】

2.5

【参考学时】40

【讲授学时】34 【实验学时】6

【课程性质】专业指导性选修课程

【课程基础】应该掌握《通信原理》、《信号与系统》、《移动通信》等课程的知识。

【适应对象】通信工程;电子信息工程。

【教学目的】卫星通信是目前最重要的通信方式之一。通过本课程的学习，熟悉卫星通信的基本原理、卫星通信系统与地面站的组成。初步掌握FDMA、TDMA、SDMA/SS/TDMA的主要技术问题。初步掌握CDMA，数据卫星分组通信基本原理，了解编码技术和信号处理技术在卫星通信中的应用，了解卫星通信线计算和卫星通信系统设计。

【内容提要】主要包含卫星通信的基本原理、卫星通信系统与地面站的组成。FDMA、TDMA、SDMA/SS/TDMA的主要技术问题。初步掌握CDMA，数据卫星分组通信基本原理，了解编码技术和信号处理技术在卫星通信中的应用，了解卫星通信线计算和卫星通信系统设计。

第二部分 主要教学内容和基本要求

【主要教学内容】讲授CDMA，数据卫星分组通信基本原理，编码技术和信号处理技术在卫星通信中的应用，卫星通信线计算和卫星通信系统设计。主要包含卫星通信的基本原理、卫星通信系统与地面站的组成。FDMA、TDMA、SDMA/SS/TDMA的主要技术问题。

第一章 卫星通信系统概述

第一节 卫星通信发展 第二节 卫星通信综述

一、卫星通信的概念

二、卫星通信的特点

三、卫星通信的工作频率

四、卫星通信系统的组成 【基本要求】

一、熟练掌握卫星通信系统中卫星轨道、系统组成、频段特点；卫星通信系统的地面段和空间段。

二、掌握卫星通信的频率分配；卫星通信的特点。

三、了解卫星通信的发展。【参考学时】2

【参考资料】Timothy Pratt Charles Bostian Jeremy Allnutt 著 甘良才 等译.卫星通信 Satellite Communications(Third Edition)[M].北京：电子工业出版社，2008：1～11 第二章 卫星通信网结构

第一节 卫星

一、卫星通信各个子系统

二、设备可靠性 第二节 轨道理论及发射系统一、轨道理论

二、卫星发射和运载工具 第三节 卫星通信网

一、卫星移动通信系统（部分）

二、卫星通信系统中的互联网业务和宽带综合业务（部分）

三、典型卫星通信系统（部分）【基本要求】

一、熟练掌握利用卫星大范围覆盖的我实现点到多点的传输。

二、掌握网状网，交互业务，点到多点网络，点到点网络，VSAT网。

三、了解卫星通信网的一般特性。【参考学时】2

【参考资料】Timothy Pratt Charles Bostian Jeremy Allnutt 著 甘良才 等译.卫星通信 Satellite Communications(Third Edition)[M].北京：电子工业出版社，2008：12～75 第三章 卫星链路传输工程

第一节 卫星链路设计

一、上、下行链路设计

二、C/N链路设计

三、系统设计

第二节 卫星链路的各种技术

一、数字调制与解调

二、时分复用

三、差错控制 【基本要求】

一、熟练掌握星-地链路特性，传播损耗的确定，多径传播及莱斯衰落，信道的噪声及各类干扰。

二、掌握依据天线增益、发射功率和传输带宽进行链路电平的预算。

三、了解天线的方向性和电极化问题。

四、实践教学要求

1．掌握卫星通信系统的基本概念和基本原理，2．建立通信系统的完整概念，3．初步掌握卫星通信系统的主要技术问题，4．基本了解当前卫星通信的发展状况。【参考学时】9 【参考资料】Timothy Pratt Charles Bostian Jeremy Allnutt 著 甘良才 等译.卫星通信 Satellite Communications(Third Edition)[M].北京：电子工业出版社，2008：78～125，131～182，240～256，260～298 第四章 卫星通信中的多址技术

第一节 各种多址技术

一、频分多址

二、时分多址

三、码分多址 第二节 多址技术的应用

一、多址技术的原理

二、多址技术的应用及协议 【基本要求】

一、熟练掌握频分多址技术，时分多址技术，码分多址技术。

二、掌握三种多址技术的RF利用方式。

三、了解ALOHA方式。【参考学时】5

【参考资料】Timothy Pratt Charles Bostian Jeremy Allnutt 著 甘良才 等译.卫星通信 Satellite Communications(Third Edition)[M].北京：电子工业出版社，2008：191～231 第五章 星载和地球站设备

第一节 星载链路与地球站设备

一、卫星透明转发器

二、星上信号再生式转发器

三、星上基带交换技术

四、地球站设备的基本结构。第二节 直播卫星信号

一、数字DBS电视

二、卫星无线电广播 【基本要求】

一、熟练掌握仅对信号放大弯管式转发器和有交换功能的数字处理转发器，通信地球站设备。

二、掌握TT&C站与对应的星载设备构成卫星监控系统。

三、了解电视广播的上行站和用户单收站。

四、实践教学要求

1．掌握卫星通信系统的基本概念和基本原理，2．建立通信系统的完整概念，3．初步掌握卫星通信系统的主要技术问题，4．基本了解当前卫星通信的发展状况。【参考学时】6

【参考资料】Timothy Pratt Charles Bostian Jeremy Allnutt 著 甘良才 等译.卫星通信 Satellite Communications(Third Edition)[M].北京：电子工业出版社，2008：260～298，383～397 第六章 卫星VSAT系统

第一节 接入控制协议

一、基本技术

二、接入控制协议 第二节 VSAT系统一、系统概述

二、VSAT地面站

三、VSAT星形网络链路 【基本要求】

一、熟练掌握数据网的结构，分组传输和交换技术，“协议仿真”技术对长延时导致的传输效率的提高。

二、掌握VSAT网络和地面设备，VSAT数据网技术，VSAT电话网技术。

三、了解VSAT数据网的响应时间。【参考学时】5

【参考资料】Timothy Pratt Charles Bostian Jeremy Allnutt 著 甘良才 等译.卫星通信 Satellite Communications(Third Edition)[M].北京：电子工业出版社，2008：302～337 第七章 卫星通信系统中的互联网业务和宽带综合业务

第一节 低轨道异步地球卫星系统一、二、轨道因素 覆盖和频率因素三、四、五、时延和吞吐量因素 系统因素

可操作NGSO星群设计。

第二节 TCP/IP协议 第三节 卫星移动通信系统一、卫星移动通信系统（部分）

二、卫星通信系统中的互联网业务和宽带综合业务（部分）【基本要求】

一、熟练掌握TCP在卫星系统中存在的问题及其对策，Ipover Satellite 的主要研究方向。

二、掌握适合多媒体传播的卫星数据链路层技术，现有的卫星IP技术，针对卫星链路的Web新技术。

三、了解改善链路长延时对TCP性能影响的途径：端对端TCP协议的改进；基于卫星网关站的策略。【参考学时】4

【参考资料】Timothy Pratt Charles Bostian Jeremy Allnutt 著 甘良才 等译.卫星通信 Satellite Communications(Third Edition)[M].北京：电子工业出版社，2008：341～377，399～419 第八章 典型卫星通信系统简介

第一节 国际卫星通信组织(Intelsat)的IBS系统 第二节 提供跟踪和数据中继业务的TDRSS卫星系统 【基本要求】

一、熟练掌握国际卫星通信组织(Intelsat)的IBS系统,提供广播通信业务和宽带接入业务的欧洲通信卫星组织热鸟系列广播通信卫星系统。

二、掌握提供跟踪和数据中继业务的TDRSS卫星系统。

三、了解系统中的传输速率和接入模式，网络控制和管理技术。

【参考学时】1

【参考资料】Timothy Pratt Charles Bostian Jeremy Allnutt 著 甘良才 等译.卫星通信 Satellite Communications(Third Edition)[M].北京：电子工业出版社，2008：399～419