卫星通信期末考试A卷有答案

《卫星通信》课程试题

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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VSAT 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1500~5000Km，高度为3700 Km时，浓度最大；外层辐射带的高度为12000~19000，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θL ＝116.45°E ，φL ＝39.92°N ，亚洲二号卫星的经度为θS ＝100.5°E

，

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°= 204° E = 40.95° ξ = 18.18° d = 37707.66 Km

方位角、仰角、站星距的计算：P18 1 1：为地球站经度、纬度。 2、2：为星下点经度、纬度。

φ=φ2－φ1，为卫星地面站与卫星的经度差。

R ﹦6378.155Km ，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/c

P-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η＝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

⎪⎩⎪⎨⎧+)

(180)(18000卫星位于地球站西侧卫星位于地球站东侧－，方位角＝当地球站位于北半球时

a a

φφ⎪⎩⎪⎨⎧)

(360)(0

卫星位于地球站西侧－卫星位于地球站东侧，方位角＝当地球站位于南半球时a

a

φφφ

θcos cos )(2)(12

2h R R h R R d +-++=[]⎭

⎬

⎫⎩⎨⎧--⎥⎦⎤⎢⎣⎡+--=-21211211)cos(cos 1/))cos((cos tan φφθφφθφh R R e ⎥

⎦⎤⎢⎣

⎡1sin tan arctan θφφ＝a