衛星光網絡技術（簡體書）

衛星光通信是21世紀新興的通信技術，具有容量大、速率高、體積小、質量輕、功耗低以及高保密性和抗電磁干擾等優勢，被公認為是構建未來天基信息系統的理想方案，在預警偵察、導航定位、深空探測以及全球通信等軍事和民用領域具有廣泛的應用前景。
本書內容豐富、新穎，理論講解與技術實現相結合，是國內首部衛星光網絡領域的專著。全書由衛星光通信技術和衛星光網絡技術兩大部分組成，詳細介紹了衛星光通信系統原理，衛星光通信捕獲、跟蹤和瞄準技術，空間光信號的傳輸與接收，衛星激光鏈路組網體系結構，網絡拓撲結構設計，路由算法等關鍵技術。
本書可作為空間光通信專業研究生的試用教材，也可供從事光通信及相關領域專業的科研人員和高等院校師牛參考。

序
前言
第1章 衛星光通信技術簡介
1.1 引言
1.2 衛星光通信系統原理及組成
1.2.1 光發射端機
1.2.2 光接收端機
1.2.3 光學天線
1.2.4 光學系統
1.2.5 ATP子系統
1.2.6 其他參數
1.2.7 衛星光通信的關鍵技術
1.3 激光鏈路優勢
1.4 國內外研究現狀和發展趨勢
1.4.1 國外研究現狀
1.4.2 國內研究現狀
1.4.3 衛星光通信發展趨勢
參考文獻
第2章 空間ATP技術
2.1 ATP系統的組成及工作原理
2.1.1 粗瞄準機構
2.1.2 精瞄準機構
2.1.3 預瞄準機構
2.1.4 傳感器
2.1.5 ATP系統的原理
2.2 ATP系統關鍵技術及其參數設置
2.2.1 ATP的關鍵技術
2.2.2 信標光鏈路分析
2.2.3 跟蹤靈敏度
2.2.4 捕獲靈敏度
2.2.5 瞄準性能
2.3 光束捕獲技術
2.3.1 捕獲基本原理
2.3.2 捕獲方法
2.3.3 天線掃描
2.3.4 焦平面掃描
2.3.5 焦平面陣列
2.3.6 陣列順序搜索
2.3.7 固定陣列順序搜索
2.4 捕獲時間優化
2.4.1 系統配置和捕獲協議
2.4.2 捕獲時間最小化
2.5 光束跟蹤技術
2.5.1 空間光束跟蹤原理
2.5.2 空間雙向光束跟蹤
2.5.3 光束跟蹤對數據傳輸的影響
2.6 光束瞄準技術
2.6.1 瞄準光束特性
2.6.2 瞄準誤差
參考文獻
第3章 衛星振動對ATP系統的影響及抑制
3.1 概述
3.2 自適應帶寬
3.3 改變光束寬度
3.4 功率控制
3.5 編碼技術
3.6 通道分集
3.7 振動隔離
3.8 自我調節前反饋
參考文獻
第4章 光信號的產生、發送與傳輸
4.1 光源
4.1.1 衛星光通信對光源要求
4.1.2 半導體激光器光源
4.1.3 光纖激光器光源
4.1.4 其他激光器光源
4.2 高斯光束的特性
4.3 高斯光束的發送
4.4 高斯光束的空間傳播
4.5 高斯光束的聚焦與準直
4.5.1 高斯光束經透鏡后參數的變化
4.5.2 高斯光束的準直
4.6 高斯光束的接收
4.7 背景干擾及濾波
4.7.1 背景干擾
4.7.2 濾波
4.8 空間環境對衛星光通信系統影響
4.8.1 高能帶電粒子對衛星光通信的影響
4.8.2 背景光輻照對衛星光通信的影響
4.8.3 等離子體對衛星光通信的影響
4.8.4 其他環境對衛星光通信的影響
參考文獻
第5章 空間光信號調制原理與技術
5.1 光信號調制基本參量
5.1.1 振幅調制
5.1.2 頻率調制和相位調制
5.1.3 強度調制
5.1.4 脈沖位置調制
5.1.5 DPPM調制
5.1.6 DH-PIM調制
5.1.7 幾種PPM調制性能比較
5.2 光信號體調制器
5.2.1 電光強度調制
5.2.2 電光相位調制
5.3 波導調制器
5.3.1 波導調制原理
5.3.2 波導相位調制
5.3.3 波導強度調制
參考文獻
第6章 空間光信號接收
6.1 接收檢測原理
6.2 相干PSK零差接收機
6.3 相干FSK外差接收機
6.4 直接檢測OOK系統APD接收機
6.5 直接檢測OOK系統PMT接收機
6.6 直接檢測m-PPM系統APD接收機
6.7 直接檢測m-PPM系統PMT接收機
參考文獻
第7章 衛星光網絡系統設計
7.1 衛星光網絡概述
7.2 空間網絡協議體系
7.3 分級衛星光網絡設計
7.3.1 空間光頻率與調制
7.3.2 空間網絡拓撲模型
7.3.3 空間數據鏈路模式
7.3.4 空間信道編碼
7.3.5 空間路由協議
7.3.6 空間網絡故障恢復
7.4 衛星網絡業務要求
7.4.1 電信業務估算
7.4.2 點到點連接帶寬
7.4.3 星上處理載荷
7.5 衛星光網絡管理
7.5.1 一般網絡管理
7.5.2 衛星光網絡管理
7.6 空間衛星光網絡構建方法
參考文獻
第8章 衛星光網絡鏈路特性及拓撲結構
8.1 衛星節點特性
8.1.1 衛星軌道參數
8.1.2 衛星軌道方程
8.1.3 衛星軌道分類
8.1.4 星下點軌跡
8.2 通信衛星覆蓋
8.3 星間激光鏈路
8.3.1 星間激光鏈路分類
8.3.2 星間激光鏈路坐標轉換
8.3.3 星間激光鏈路空間位置
8.3.4 星際激光鏈路空間位置
8.4 衛星光網絡動態拓撲
8.4.1 單層衛星光網絡拓撲
8.4.2 極軌道衛星星座
8.4.3 傾斜軌道衛星星座
8.4.4 編隊衛星
8.4.5 多層衛星光網絡拓撲
8.5 幾種典型的衛星網絡系統
參考文獻
第9章 WDM衛星光網絡技術
9.1 光傳輸網結構
9.1.1 傳送網的分層和分割
9.1.2 光傳送網的功能和結構
9.2 WDM衛星光通信組網方案
9.2.1 波長路由衛星激光鏈路組網
9.2.2 波長通道網絡與虛波長通道網絡
9.2.3 衛星光網絡光傳輸網設計
9.2.4 波長通道模型
9.3 光學／RF混合節點模型
9.4 光分叉復用器OADM
9.5 光交叉連接器OXC
9.6 波長分配算法
9.7 通信量路由選擇和OTN的ISL尺寸
9.7.1 基於WDM的通信量路由選擇
9.7.2 衛星光網絡的光路容量的設計
9.7.3 衛星光網絡的故障恢復
9.8 時延問題
9.9 小結
參考文獻
第10章 衛星光網絡路由算法
10.1 衛星網絡路由算法概述
10.2 衛星網絡路由算法研究現狀
10.3 衛星光網絡路由算法的分類
10.3.1 面向連接的衛星網絡路由算法
10.3.2 面向無連接的衛星網絡路由算法
10.4 衛星IP業務
10.4.1 衛星通信在Internet中的應用
10.4.2 多址接入控制
10.4.3 衛星TCP／IP協議
10.4.4 衛星Internet架構
10.5 衛星網絡業務
10.5.1 通信業務理論
10.5.2 M／M／n排隊模型
10.5.3 M／M／n／N排隊模型
10.5.4 鏈路容量設計
10.6 衛星網絡的仿真工具
10.6.1 衛星網絡協議仿真系統
10.6.2 衛星網絡星座仿真系統
參考文獻
第11章 編隊衛星光通信
11.1 編隊衛星群簡介
11.1.1 編隊衛星群的概念
11.1.2 編隊衛星的優點
11.2 編隊衛星群間的光通信
11.2.1 星間通信概念
11.2.2 編隊衛星間通信系統組成
11.2.3 編隊衛星間激光通信鏈路的特點
11.2.4 編隊衛星激光鏈路的網絡拓撲結構
11.2.5 編隊衛星間通信的主要關鍵技術
11.2.6 國內外編隊衛星間通信技術現狀
11.3 編隊衛星光通信的多信號捕獲方案
11.3.1 多信號捕獲方案
11.3.2 數學分析
11.4 衛星激光通信中的多址連接
11.4.1 多址連接含義
11.4.2 幾種常用的多址連接方式
參考文獻