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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/No 11

所要求的Eb/No和G/No 11

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MSK 46

FFSK和MSK 46

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BCH 349

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

FDMA 376

TDMA 376

CDMA 377

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