航空移动通信系统 pdf epub mobi txt 电子书下载 2025

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刘海涛，王晓亮，夏冬等著

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卫星通信
空中交通管理

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出版社：清华大学出版社

ISBN：9787302415565

版次：1

商品编码：11858319

品牌：清华大学

包装：平装

丛书名：民航信息技术丛书

开本：16开

出版时间：2015-12-01

用纸：胶版纸

具体描述

编辑推荐

通信、导航和监视是支撑现代空中交通管理（ATM）的基石。自1993年国际民航组织（ICAO）宣布正式实施新航行系统（CNS/ATM）以来，新概念、新技术层出不穷。本书旨在向民航相关技术管理人员介绍新航行系统的主要概念和技术，力图全方位展示通信、导航和监视新技术的实质和内涵。

l 紧密围绕航空移动通信实际系统与应用现状，介绍了航空移动通信系统的基础理论与地空传输技术。

l 注重基础理论与航空移动通信系统相结合，全面阐述了民航主流航空移动通信系统的工作原理。

l 面向航空移动通信系统的未来发展趋势，介绍了VoIP话音通信新技术。

l 条理分明、叙述清晰、便于课堂教学与学生自习。

内容简介

本书主要讨论航空移动通信系统的基础理论、技术及系统。全书共9章，内容包括绪论、地空无线通信基础、甚高频话音通信系统、高频话音通信系统、飞机通信寻址与报告系统、甚高频数据链模式2系统、卫星通信系统、监视数据链及VoIP话音通信新技术。本书注重理论基础和实际系统相结合，密切联系民用航空通信的工程实践，内容全面、条理分明、叙述清晰，便于教学和自学。

本书可作为高等院校航空通信工程、航空电子等专业的本科生教材与研究生参考书，也可供民航通信、导航、监视工程等领域的技术人员参考。

作者简介

刘海涛，博士，教授。1984.7—1988.8，西安电子科技大学信息工程系; 1994.8—1997.6，北京航空航天大学电子工程系，硕士学位；2003.8—2006.6，北京邮电大学信息工程学院，博士学位，研究方向：未来宽带移动通信系统；2006.7～2008.12，中国普天集团普天信息技术研究院，4G项目部，博士后研究员，研究方向:第四代移动通信系统(TD-LTE); 2009.1～现在，中国民航大学电子信息工程学院，教授，硕士生导师，研究方向：航空移动通信系统。

内页插图

前言/序言

通信、导航和监视是支撑现代空中交通管理（ATM）的基石。自1993年国际民航组织（ICAO）宣布正式实施新航行系统（CNS/ATM）以来，新概念、新技术层出不穷。为了向民航相关技术管理人员介绍新航行系统的主要概念和技术，我们编著了本书，力图全方位展示通信、导航和监视新技术的实质和内涵。

全书共9章：

第1章介绍航空移动通信系统基本概念，航空移动通信系统的业务类型，并概要介绍甚高频话音通信系统、高频话音通信系统、飞行通信寻址与报告系统、甚高频数据链系统及卫星通信系统在民航空中交通管制系统的应用及特点。

第2章介绍地空无线通信所涉及的基本概念、术语、原理、计算等基础知识，包括电磁波传播特性、常用航空通信天线的种类与技术指标、复用与多址技术、影响通信质量的噪声与非线性失真、阻抗匹配、信道容量、通信链路的预算、设备可靠性等内容。

第3章首先对甚高频话音通信系统发展进行概述，从理论方面详细介绍甚高频话音系统中应用最广泛的调制方式标准调幅原理，结合实际系统介绍甚高频话音通信系统组成、甚高频话音通信系统技术指标及测试、甚高频话音通信系统关键技术等内容。

第4章首先对高频话音通信系统发展进行概述，从理论方面详细介绍高频话音通信系统中应用最广泛的调制方式单边带调幅通信原理，结合实际系统介绍高频话音通信系统组成、高频话音通信系统技术指标及测试、高频通信关键技术等内容。

第5章主要介绍飞机通信寻址与报告系统(ACARS)组成、通信方式及相关协议标准，详细阐述ACARS系统物理层核心技术，链路控制技术以及地空数据通信过程，并列举ACARS系统在当前空管通信中的典型应用实例。

第6章主要介绍甚高频数据链模式2系统结构、甚高频数据链模式2系统物理层及数据链路层的工作原理，最后简要介绍甚高频数据链模式2系统在中国民航的应用。

第7章主要介绍卫星通信系统的基本原理与主要技术，以及近年来在民用航空领域中的应用，主要内容包括卫星通信系统的组成、工作原理、多址联接和信道分配技术、卫星通信链路设计等。另外，结合VSAT卫星通信系统、INMARSAT卫星通信系统以及铱星卫星通信系统，介绍基于卫星的民航话音通信和数据通信的原理和关键技术。

第8章概述空管监视数据链的3种技术及特点，讲述空管S模式数据链，主要内容包括系统组成、数据结构及格式；讲述空管1090ES ADS�睟数据链，主要内容包括工作原理、系统组成、信号格式及ADS�睟的功能和优缺点。最后，介绍空管1090ES ADS�睟数据链在国内外民航空管中的发展历程及应用情况。

第9章概述空管话音通信技术及特点，讲述VoIP话音技术，主要内容包括工作原理、系统组成、主要特点、关键技术、发展历程、典型协议。最后，介绍VoIP技术在民航话音通信中的发展及应用情况。

本书第1章与第6章由刘海涛编写，第2章由王晓亮编写，第3章与第4章由夏冬编写，第5章由李冬霞编写，第7章由王磊编写，第8章与第9章由樊志远编写。

本书在编写过程中参考了大量文献，在此一起表示感谢。

由于通信、导航和监视新技术在不断向前发展，限于编著者对新技术和新概念的理解，书中肯定存在缺点和不足，甚至错误，欢迎读者批评指正。

编者

2015年9月

《数字信号处理原理与应用》内容梗概本书深入剖析了数字信号处理（DSP）的基本原理，并重点探讨了其在现代工程和科学领域中的广泛应用。全书共分为十五章，由浅入深，循序渐进，旨在为读者构建扎实的理论基础，并掌握实际操作的技能。第一章：引言本章首先界定和区分了模拟信号与数字信号的概念，阐述了数字信号处理的必要性和优势，例如精度高、灵活性强、易于存储和传输等。接着，我们介绍了数字信号处理系统的一般框图，包括信号采样、量化、编码、存储、处理和输出等关键环节。最后，对数字信号处理在通信、雷达、医疗、图像处理、语音识别等诸多领域的应用前景进行了展望，激发读者对本学科的兴趣。第二章：离散时间信号与系统本章着重介绍构成数字信号处理基础的离散时间信号。我们详细分析了单位脉冲信号、单位阶跃信号、指数信号、正弦信号等基本离散信号的性质和表示方法。在此基础上，深入探讨了离散时间系统的基本概念，包括因果性、稳定性、线性时不变（LTI）系统等核心特性。我们将通过大量实例，展示如何判断一个系统是否满足这些特性，并介绍卷积运算在LTI系统分析中的核心作用。第三章：傅里叶变换傅里叶变换是理解信号频谱特性的关键工具。本章将从连续时间傅里叶变换（CTFT）开始，介绍其定义、性质以及在信号分解方面的意义。随后，我们将重点转向离散时间傅里叶变换（DTFT），探讨其与CTFT之间的联系和区别，并分析其在分析无限长离散信号频率成分时的作用。在 DTFT 的基础上，我们将引入傅里叶级数（FS）和离散傅里叶级数（DFS），用于分析周期性信号的频谱。本章将通过丰富的图示和计算示例，帮助读者深刻理解傅里叶变换在频域分析中的强大能力。第四章：Z变换 Z变换是分析离散时间系统频率响应和稳定性的重要数学工具，特别适用于分析线性时不变系统。本章详细介绍了Z变换的定义、收敛域（ROC）的概念及其重要性。我们深入探讨了Z变换的各种性质，如线性、时移、乘法、卷积等，并演示了如何利用这些性质简化复杂的信号分析过程。本章还将讲解如何通过Z变换求解线性常系数差分方程，以及利用Z变换的逆变换来获得时域信号，为系统分析提供了另一种有效的手段。第五章：离散傅里叶变换（DFT）与快速傅里叶变换（FFT） DFT 是对有限长离散时间信号进行频谱分析的核心工具，它将连续的频谱信息离散化。本章详细阐述了 DFT 的定义、性质，以及其在信号频谱分析、滤波器设计等方面的应用。然而，直接计算 DFT 的计算量巨大，因此，本章的重点将放在快速傅里叶变换（FFT）算法的介绍上。我们将详细讲解各类经典的FFT算法，如按时间抽取的蝶形算法（DIT-FFT）和按频率抽取的蝶形算法（DIF-FFT），并分析其计算复杂度，说明 FFT 如何显著提高频谱分析的效率。第六章：数字滤波器基础数字滤波器是数字信号处理中至关重要的一部分，用于从信号中提取所需信息或抑制不需要的成分。本章首先区分了模拟滤波器和数字滤波器的概念，并介绍了数字滤波器的基本分类，包括无限冲激响应（IIR）滤波器和有限冲激响应（FIR）滤波器。我们深入分析了两种滤波器的特性、优缺点以及适用场景。此外，本章还将介绍滤波器设计的基本指标，如通带、阻带、过渡带、幅度响应、相位响应等。第七章：有限冲激响应（FIR）滤波器设计 FIR 滤波器由于其线性相位特性，在许多应用中具有无可替代的优势。本章详细介绍了几种主要的 FIR 滤波器设计方法。我们将从窗函数法开始，讲解如何通过选择不同的窗函数（如矩形窗、汉宁窗、汉明窗、布莱克曼窗等）来逼近理想滤波器，并分析不同窗函数对滤波器性能的影响。接着，我们将深入讲解频率采样法和最优逼近法（如 Parks-McClellan 算法），演示如何设计出满足特定技术指标的 FIR 滤波器。第八章：无限冲激响应（IIR）滤波器设计 IIR 滤波器在实现相同的滤波性能时，所需的阶数通常低于 FIR 滤波器，从而节省计算资源。本章重点介绍 IIR 滤波器的设计方法。我们将首先介绍从模拟滤波器到数字滤波器的转换方法，包括脉冲不变法、双线性变换法和阶跃不变法，并分析它们各自的优缺点。然后，我们将详细讲解如何利用这些方法将经典的模拟滤波器（如 Butterworth 滤波器、Chebyshev 滤波器、椭圆滤波器）转换为数字滤波器。第九章：多速率信号处理多速率信号处理是指在信号处理过程中改变信号的采样率。本章介绍了信号上采样（插值）和下采样（抽取）的基本原理和方法。我们将详细讲解上采样器和下采样器的结构，并分析它们对信号频谱的影响。在此基础上，我们将介绍抽取滤波器和插值滤波器的设计，以及它们在多速率信号处理中的关键作用。此外，本章还将探讨多速率信号处理在通信系统、数据压缩等领域的应用。第十章：谱估计谱估计是指从有限长、含噪的观测数据中估计信号的功率谱密度。本章介绍了多种经典的谱估计方法。我们从非参数谱估计方法开始，包括周期图法、改进的周期图法（如 Welch 方法）等，并分析它们的优缺点。接着，我们将深入探讨参数谱估计方法，如 Yule-Walker 方程法、Burg 方程法等，并介绍 AR 模型、MA 模型、ARMA 模型在谱估计中的应用。本章还将简要介绍现代谱估计方法。第十一章：自适应滤波器自适应滤波器能够根据输入信号的统计特性自动调整其滤波器系数，以实现最优的滤波性能。本章详细介绍了自适应滤波器的基本原理和常见的算法。我们将重点讲解最小均方（LMS）算法和递归最小均方（RLMS）算法，并分析它们的收敛性和计算复杂度。此外，我们还将介绍 RLS 算法，并分析其性能优势。自适应滤波器在噪声消除、信道均衡、目标跟踪等领域有着广泛的应用。第十二章：离散傅里叶变换（DFT）在信号处理中的应用本章将 DFT 的理论知识与实际应用紧密结合。我们将深入探讨 DFT 在频谱分析、周期信号检测、相关分析等方面的应用。具体而言，我们将演示如何利用 DFT 来分析信号的频率成分，找出信号中的周期性成分，以及计算两个信号之间的相似度。此外，本章还将介绍 DFT 在卷积计算中的应用（利用卷积定理），以及其在信号去噪和信号复原中的作用。第十三章：数字信号处理在通信系统中的应用数字信号处理是现代通信系统的基石。本章将重点阐述 DSP 在通信系统中的典型应用。我们将介绍数字调制解调技术，如 QPSK、QAM 等，以及它们如何利用 DSP 实现。此外，我们还将探讨信道编码与解码技术，如卷积码、Turbo 码等，以及它们在提高通信可靠性方面的作用。DSP 在信道均衡、噪声抑制、误码率测量等方面也扮演着至关重要的角色。第十四章：数字信号处理在语音信号处理中的应用语音信号处理是 DSP 的重要分支。本章将介绍语音信号的特性，如时域、频域特征。我们将深入探讨语音信号的分析技术，如语音信号的端点检测、基频估计、声学特征提取（如 MFCC）。此外，本章还将介绍语音编码（如 LPC、CELP）和语音识别（如 HMM、DNN）的基本原理和实现方法。第十五章：数字信号处理在图像和视频处理中的应用图像和视频信号处理是 DSP 的另一个重要应用领域。本章将介绍图像和视频信号的基本特性。我们将详细讲解图像增强技术，如对比度增强、锐化、平滑等。此外，我们将深入探讨图像和视频的滤波技术，如边缘检测、噪声去除。本章还将介绍图像压缩技术（如 JPEG、MPEG）的基本原理，以及DSP在图像分割、特征提取等方面的应用。本书通过清晰的理论阐述、丰富的例题和习题，旨在帮助读者掌握数字信号处理的核心理论和技术，并为进一步深入学习和研究相关领域奠定坚实的基础。

用户评价

评分☆☆☆☆☆

初探《航空移动通信系统》的精彩世界在读这本书之前，我一直认为航空通信无非就是驾驶舱里的通话和简单的无线电信号传输。然而，《航空移动通信系统》这本书的出现，让我意识到这个领域远比我想象的要复杂和有趣得多。仅仅是翻阅目录，我就被其中琳琅满目的专业术语所吸引，例如“ARINC标准”、“ADS-B”、“ACARS”等等，这些名词让我感觉到自己即将踏入一个全新的技术领域。我最感兴趣的部分，莫过于书中关于“航空移动通信的体系结构”和“关键技术挑战与解决方案”的章节。我非常想知道，在飞机高速飞行、地形复杂多变的情况下，是如何保证通信信号不中断、不失真的。这本书是否会详细介绍那些用于提升信号质量、抵抗干扰的独特技术？例如，是如何在飞行过程中进行无缝切换不同通信网络的？又或者，在紧急情况下，这些通信系统是如何发挥至关重要的作用，保障飞行安全的？我对书中可能提及的关于通信安全和隐私保护的内容也充满期待，毕竟在空中，信息的安全性至关重要。这本书给我一种感觉，它不仅仅是一本技术手册，更是一部关于航空通信发展史的记录，让我能够通过阅读，去感受这个领域是如何一步步发展至今，又将走向何方。

评分☆☆☆☆☆

初读《航空移动通信系统》拿到这本书，第一眼就被其厚重和专业的封面所吸引。我是一名对航空领域颇有兴趣的科技爱好者，但对于通信系统的了解仅限于日常生活中手机信号的普及，对于航空器上的通信技术，我曾有过一些模糊的想象，比如空乘人员与地面塔台的联系，或者飞行员接收天气信息的机制。这本书的出现，无疑为我打开了一扇通往未知世界的大门。尽管我尚未深入阅读，但从目录的编排以及章节的标题来看，它似乎涵盖了从基础理论到实际应用的广泛内容。我尤其对其中关于“空地一体化通信网络”和“机载设备设计”的章节充满了好奇，它们预示着我们将要了解的是一个多么精密和复杂的技术体系。我期待着这本书能够用相对易懂的方式，将那些深奥的通信原理，比如信号的传播、加密、干扰抑制等等，生动地展现在我的面前。我希望它不仅仅是技术的堆砌，更能让我体会到通信技术在保障飞行安全、提升旅客体验方面所扮演的关键角色。这本书的厚度也让我暗下决心，要静下心来，一点点地啃读，相信它会带给我一次充实的学习体验。

评分☆☆☆☆☆

《航空移动通信系统》：窥探未来空中互联的钥匙我并非通信领域的专业人士，但作为一名经常搭乘飞机的商务人士，我对于“机上Wi-Fi”早已习以为常，也常常想象在如此高空中，我们使用的手机、平板等设备是如何与地面网络连接的。因此，《航空移动通信系统》这本书，在我看来，更像是一把能够解锁空中互联奥秘的钥匙。我快速浏览了书中的一些插图和图表，虽然具体细节还未能完全理解，但它们大致勾勒出了一个复杂而精密的通信网络框架。我好奇的是，本书是否会深入探讨飞机上安装的通信设备是如何集成到航空器结构中的？这些设备在面对高空严苛的环境（如温度、气压、辐射等）时，是如何保证其稳定性和可靠性的？我期待书中能用更通俗易懂的语言，去解释那些专业术语背后的原理，比如“星座图”、“信道分配”等等，让我能理解这些技术是如何保障我们在空中也能顺畅地发送邮件、浏览网页的。同时，我也对书中可能提及的未来发展方向感到兴奋，比如更加高速、更低延迟的航空通信技术，以及如何将这些技术应用到无人机通信、航空数据链等更广泛的领域。这本书无疑为我打开了一个全新的视角，让我看到了科技如何悄无声息地改变着我们的空中体验。

评分☆☆☆☆☆

《航空移动通信系统》：一部值得细品的佳作对于《航空移动通信系统》这本书，我尚未开始真正的阅读，但仅仅从其章节的标题和目录结构，就能窥见其内容的深度和广度。作为一名对航空器设计原理有着浓厚兴趣的工程师，我一直好奇在万米高空中，飞机是如何保持与地面之间稳定、可靠的通信联系的。这其中涉及到的不仅仅是简单的无线电对讲，更是一个庞大的、集成了多种通信技术的复杂系统。书中诸如“航空移动通信的物理层技术”、“数据链路层与网络层协议栈”等章节，让我预感到这是一部需要耐心和专注才能读懂的书籍。我特别想了解的是，在如此高速移动的场景下，如何保证通信的连续性和低延迟？它是否会涉及卫星通信、地面蜂窝网络与专用航空网络的融合？我期待这本书能从最基础的物理原理出发，逐步构建起航空移动通信的整个技术图景，并对其中关键的技术节点进行深入剖析，比如如何应对电磁兼容性问题，如何实现通信安全，以及未来的发展趋势，如5G在航空通信领域的应用前景等等。这本书给我一种感觉，它并非一本泛泛而谈的入门读物，而是意在为读者提供一套扎实的理论基础和前沿的技术视角。

评分☆☆☆☆☆

对《航空移动通信系统》的初步印象作为一名在通信行业工作多年的技术人员，我时常关注各个垂直领域内通信技术的发展。航空移动通信，这个概念对我来说既熟悉又陌生。熟悉，是因为我们日常使用的通信技术早已渗透到各个角落；陌生，是因为航空环境的独特性，例如高空、高速、电磁干扰等，都对通信系统提出了极高的挑战。翻开《航空移动通信系统》，扑面而来的便是严谨的学术风格和前沿的技术洞察。我快速浏览了目录，发现它从航空通信的历史演进讲到当前的最新技术标准，内容之全面令人印象深刻。其中关于“机载终端设计与集成”以及“空地接口协议”的章节，更是直接触及到了我作为技术从业者的兴趣点。我深信，这本书能够为我提供一个系统性的框架，去理解航空通信的独特需求以及为了满足这些需求而发展出的创新解决方案。我尤其期待书中能够深入探讨例如多普勒效应、信道衰落等在航空环境下更为突出的技术难题，以及行业内是如何通过先进的调制解调技术、先进的编码策略以及智能的天线技术来克服这些挑战的。这本书无疑是为那些希望深入了解航空通信技术细节的专业人士量身打造的。

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