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1、卫星通信课程试题课程号：考试A卷闭卷考查B卷开卷题 号一二三四五六七八九十总分阅卷教师各题分数101020202020100实得分数一、名词解释（10分）1、S-PCN 卫星通信网络2、DAB数字音频广播3、MMSS海事移动卫星业务4、EIRP有效全向辐射功率5、HEO高椭圆倾斜轨道6、MCPC多路单载波7、DBS卫星电视接收8、MEO中轨道9、BSS广播卫星业务10、S-ALOHA时隙ALOHA二、判断题下列指令，对的打“”，错的打“x ”。（10分）1、（ x）处于同步轨道上的卫星都属于静止卫星。2、（）同步卫星的轨道不一定处于赤道平面上。3、（）使用非静止卫星也能实现卫星。4、（）在VS
2、AT系统中，通常小站与小站之间通信使用的是双跳方式。5、（）在VSAT系统中，通常小站与主站之间通信使用的是单跳方式。6、（ x ）所有同步轨道的倾角都有是零度。7、（）以一个恒星日为圆形轨道周期的卫星称为同步卫星。8、（）从小站通过卫星到主站方向的信道称为内向信道。9、（）静止轨道也是同步轨道。10、（）从主站通过卫星向小站方向发射的数据称为出向数据。三、填空题（20分）P-9 一般卫星系统由空间段、控制段和地面段三部分组成。P-9 目前的卫星系统，主要有固定业务的卫星系统（FSS）、移动业务的卫星系统（MSS）、和广播业务的卫星系统。P-43 范阿伦辐射带是由高能质子和电子组成的辐射带，有
3、强电磁辐射，高能粒子穿透会使卫星的寿命大大降低。其内层辐射带的高度为15005000Km，高度为3700 Km时，浓度最大；外层辐射带的高度为1200019000，高度为18500 Km时，浓度最大。P-114 用于卫星跟踪的自动跟踪系统主要有三种，即：步进跟踪系统、单脉冲跟踪系统和智能跟踪系统。P-159 P-159 VSAT网络的小站天线直径最小的为0.55m左右。由于要考虑邻近卫星系统干扰，使天线的尺寸受到限制。用在VSAT网络中的主要结构有：星形结构、广播网络、网状或总节点(总线连接)连接。P-163 VSAT主站又称中心站或枢纽站(Hub)，是VSAT网的心脏。与普通地球站类似，它使
4、用大、中型天线，其直径在Ku波段一般为3.5 8m，在C波段一般为5 11m。四、画图题（共20分）1、（P-95）如下是地球站设备的一般原理性框图，请标注出其中发送支路各组成部分的名称。2、（P-155）请画出在数字压缩卫星电视中采用的MPEG-2编码过程基本原理框图。P-158 VSAT设备框图。P-380画出卫星通信系统中前向切换控制过程示意图。五、简答题（20分）P-35 静止卫星静止卫星是指位于静止轨道（GEO）的卫星，这种卫星以11068.8Km/h的速度围绕地球运动。卫星以此速度围绕地球运动时，正好与地球自转一周的时间相同，且与地球的自转方向也相同，所以，从地球上看，卫星好似完全
5、静止地挂在天空上。故称之为静止卫星。P-56日凌中断每年春分和秋分前后，在静止卫星星下点进入当地中午前后的一段时间里，卫星处于太阳和地球之间，地球站天线在对准卫星的同时也会对准太阳，强大的太阳噪声使通信无法进行，这种现象通常称为日凌中断。这种中断每年发生两次，每次持续时间约6天，每天约数分钟。卫星通信中的一般采哪些复用方式？一种理想的多址方案应使哪些参量最佳化？P-291 卫星通信中的复用方式有频分复用、时分复用、码分复用、空分复用和极化复用等。前两种方式，得到较广泛应用。P-318 空分多址对于多波束卫星，当波束分离得足够远，不致出现过高干扰电平时，相同频带就可以在不同波束中重复使用，这就是
6、所谓的利用空间分隔的频率复用，也称之为空分多址（SDMA）。六、计算题（共20分）P-50 已知静止卫星轨道半径为42164.2 km，地球的平均赤道半径取为6378.155 km，位于北京的地球站的经、纬度为L116.45E，L39.92N，亚洲二号卫星的经度为S100.5E，请求出该地球站的方位角、仰角、极化角以及用户终端到卫星之间的距离。1、解：北京的地球站A= 180+ 24= 204E = 40.95 = 18.18d = 37707.66 Km方位角、仰角、站星距的计算：P18仰角：式中：f1 1 ：为地球站经度、纬度。f2、 q2：为星下点经度、纬度。 =21，为卫星地面站与卫星
7、的经度差。R6378.155Km ，为地球平均赤道半径。h=35786.045Km ，为静止卫星轨道离地面高度。方位角：站星距：延迟时间：T=d/cP-185 例4-1 一颗卫星使用4 GHz通过一副18 dB增益的天线，发射25 W功率。网络中一个地球站，用一副直径为12 m的天线来接收，天线的效率为65% ，请确定：（1）地球站的接收天线增益；（2）传播损耗；（3）假定从卫星到地球站的距离为40 000 km，求这个地球站的功率通量密度；（4）在地球站天线输出处收到的功率。2、解：下行频率为4 GHz时(a) 52.16 dB(b) 196.53 dB(c) 131.05 dB(d) 11
8、2.39 dB1） 链路计算自由空间传播损耗LP卫星或地球站接收机输入端的载波接收功率：C=EIRPGRLP(3-1)其中，GR为接收天线的增益(dBi)，LP为自由空间损耗(dB)，EIRP为发射机的有效全向辐射功率(dBW)。有效全向辐射功率：EIRP=PTGT=PTGT若考虑发射馈线损耗LFT(dB)，则有效全向辐射功率EIRP为： EIRP=PTLFTGT (3-2)若再考虑接收馈线损耗LFR(dB)、大气损耗La(dB)、其它损耗Lr(dB)，则，接收机输入端的实际载波接收功率C(dBW)为：式（3-3）：C=PTLFTGTGRLPLFRLaLr 进入接收系统的噪声功率应为：N =
9、k Tt B (3-4)式中，N为进入接收系统的噪声功率；Tt为天线的等效噪声温度；k=1.381023J/K为波尔兹曼常数；B为接收系统的等效噪声带宽。接收机输入端的载波噪声功率比为： (3-5)以分贝(dB)表示为： (3-6)卫星转发器接收机输入端的载噪比C/NS为 (3-7)式中，EIRPE为地球站有效全向辐射功率，LPU为上行链路自由空间传输损耗，GRS为卫星转发器接收天线的增益，LFRS为卫星转发器接收系统的馈线损耗，La为大气损耗，TS为卫星转发器输入端的等效噪声温度；BS为卫星转发器接收机的带宽。若GRS中计入了LFRS，则该GRS称为有效天线增益；若将La和LPU合并为LU(称为上行链路传输损耗或上行链路传播衰减)，则式(3-7)可写为（3-8）地球站接收机输入端的C/NE (3-9)式中，EIRPS为卫星转发器的有效全向辐射功率，LD为下行链路自由空间传输损耗，GRE为地球站有效接收天线增益，LFRS为卫星转发器接收系统的馈线损耗，Tt为地球站接收机输入端等效噪声温度，B为地球站接收机的频带宽度第 6 页 共 6 页
