卫星通信第2章

填空1．卫星通信所用的正弦载波调试方式，通常分为（）和（）。

答：模拟调制方式，数字调制方式。

2．在卫星通信中使用的模拟调制方式主要是（）调制答：频率调制（FM）。

3．为了增加现有卫星转发器的容量和改善信号传输质量，主要的技术手段是（）答：字节压缩扩展技术4．卫星通信所使用的数字调制方式，最基本的是（），（），（）。

答：振幅键控ASK, 频移键控FSK, 相移键控PSK.。

5．在相干解调中，为了克服载波相位的不确定性，，在发送端几乎都采用（）。

答：相对移相6．通常把两个二进制码组成的码元称为（）.答：双比特码元。

7．通常把双比特码元与相位矢量一一对应的逻辑关系，叫做（）。

答：四相数字调相的相位逻辑。

8 8psk信号也可看成是两个互相正交的（）信号相加而得到的。

答：四电平抑制载波调幅。

9正交振幅调制信号的解调器也是一个（）解调器答：正交相干。

10．对于数字相位调制方式来说，相干解调的重要问题是：（），（），（）。

答：相干载波的恢复，未定时信号的恢复，TDMA方式下突发性工作的影响。

11，在数字卫星通信方式中，恢复相干解调的载波的方法有两种：（）和（）。

答：直接从信号中提取载波，采用在报头内发出若干前置比特的载波标准，然后在接受端加以恢复。

12．为了克服四次方环具有的四重相位模糊度，，可以利用报头中的（）来消除。

答：分帧同步码13．跟踪的统计的一个主要缺点是：调制矢量中的非对角线分量会对（）造成干扰。

答：载波跟踪。

14．提取位同步的方法大致可分为两类：（）和（）。

答：（1）在发送端专门发送一组位同步码，在接受端检测出后，作为位同步时间基准。

（2）在接受端设法提取数字信号中原已含有的位同步信息15．由于加性躁声被认为只对信号的接受产生影响，故调制系统的抗噪声性能是利用解调器的（）来衡量。

而抗噪声能力一般来用（）来衡量。

答：抗噪声能力，信躁比。

16．AM信号可用（）和（）两种方法进行解调。

答：同步检测，包络检波。

17. 包络检波法的系统误码率取决于（）和（）．答：系统输入信躁比，归一化门限值。

18．当信道存在严重的衰落时，通常采用（）接受，当发射机有严格的功率限制时，可考虑采用（）接受。

答：非相干接受，相干接受。

19．MSK是对（）信号作某种改进，使其相位始终保持连续变化的一种调制。

答：FSK20．调制的载波可分为两类：分别是（）和（）。

答：用正弦型信号作为载波，用脉冲串或一组数字作为载波。

二名次解释1．调制：按调制信号（基带信号）的变化规律去改变载波某些参数的过程。

2．线性调制：．幅度已调信号，在波形上，它的幅度随基带信号的变化而成正比的变化；在频谱结构上，它的频谱完全是基带信号频谱结构在频域内的简单搬移。

由于这种搬移是线性的，故成为线性调制。

3．门限效应：在小信躁比情况下，当包络检波器的输入信躁比降低到一个特定的数值后，检波器的输出信躁比出现急剧恶化的一种现象。

3．角度调制：即调制通常是通过改变载波的相位或频率来达到的，即载波的振幅保持不变，而载波的频率或相位随基带信号而变化。

也程非线性调制。

4．相对移相：每个码元的载波不是以固定的未调载波相位作为基准，而是以相邻的前一个码元的载波相位为基准来确定其相位的取值，即利用载波相位的相对变化来传递信息的，也称为差分移相。

5．绝对移相：用未调载波的相位作为基准的调相，即控制载波不同相位的绝对值来传递数字信息的。

6．同波道干扰：如果干扰是由同频的数字的或模拟的已调载波造成，这种干扰成为同波道干扰。

三简答：1．在卫星通信中，采用频率调制的目的是什么？答：为了增加传输带宽，得到大的调制制度增益，有利于地球站接收机获得较高的载噪比，或给定的载噪比可以减少卫星的转发器的功率。

2．简述MSK什么特点？答：最小移频键控MSK是相位连续频移键控的一个特殊情况，其主要特点是相邻两码元转换时，载波相位是连续的，频移指数是最大角频率偏移，而且实现自同步比较简单。

3．对于数字相位调制方式来说，相干解调的重要问题是什么？答：（1）相干载波的恢复。

（2）未定时信号的恢复。

（3）TDMA方式下突发性工作的影响。

4与二进制数字调制相比，多进制数字调制有什么特点？答：（1）在相同的码元传输速率下，多进制系统的信息传输速率比二进制的搞。

（2）在相同的信息速率下，由于多进制码元传输速率不二进制的低，因而多进制信号码元的持续时间要比二进制的长。

5．最小移频键控MSK信号具有哪些特点：答：（1）已调信号的振幅是恒定的；（2）信号的频率偏移严格地等于±1/4Ts ，相应的调制指数h=(f2-f1)Ts=1/2；（3）以载波相位为基准的信号相位在一个码元期间内准确的线性变化±Π/2；（4）在一个码元期间内，信号应包括四分之一载波周期的整数倍；（5）在码元转换时刻信号的相位是连续的，或者说，信号的波形没有突跳。

6.解释QPSK 、SQPSK 和MSK 中相位过渡的不同。

为什么SQPSK 的相位过渡限于±90O? MSK 中无相位突变的理由是什么（即为什么MSK 是一个相位连续系统）。

答：QPSK 中会出现180O 的相位跃变，SQPSK 中只会出现±90O的相位跃变,而MSK 中的相位是连续的，不会出现跃变。

在SQPSK 中，当I 通路中的数据变换时，Q 通路中的数据不会同时发生变换；而当Q 通路中的数据变换时，I 通路中的数据不会同时发生变换。

即I 、Q 通路的数据不会同时发生变换，因此不会出现180O 的相位跃变，只会出现±90O的相位跃变。

在MSK 中，根据已调波在第K 个码元时间内的波形表达式可知附加相位函数的条件，并且在附加相位函数的条件中的相位（积分）常数ФK 又满足相位约束条件（即相位编码），也就是在第K 个码元时间K τb ≤t ≤(K+1)τb 内保持不变。

即找到满足相位约束条件的ФK ，就可以保证码元转换时刻的相位变化是连续的，无相位突变。

8．若采用2ASK 方式传送二进制数字信息，已知码元传输速率Baud R B 6102⨯=，接受端解调器输入信号的振幅a=40v μ,信道加性噪声为高斯白噪声，且其单边功率谱密度HZWn 180106-⨯=。

试求：（1） 非相干接收时，系统的误码率 （2） 相干接收时系统的误码率。

解：由题可知，2ASK 信号带宽B HZ R B 61042⨯==，则输入噪声功率w B n n1161802104.2104106--⨯=⨯⨯⨯==σ 解调器输入信噪比133.33104.22)1040(2112622≥=⨯⨯⨯==--n a r σ （1） 非相干接收时，系统误码率441024.121--⨯==r e e p（2） 相干接收时，系统误码率为51036.2221-⨯≈=r erfc pe9.若采用2ASK 方式传送二进制数字信息。

已知发送端发出的信号振幅为5V ，输入接收端解调器的高斯噪声功率w n 122103-⨯=σ，今要求误码率410-=e p 。

试求：非相干接收时，由发送端到解调器输入端的衰减应为多少？ 解：非相干接受时，2ASK 信号的误码率421r e ep -= 若要求e p =410-，则解调器输入端的信噪比应为：34222==na r σ，由此可见解调器输入端的信号振幅v r a n 5210428.12-⨯=∙=σ，因此从发送端到解调器输入端的衰减分贝数dB aAk 8.110lg20==。

10．对二进制ASK 信号进行相干接受，已知发送“1”的概率为P ，发送“0”的概率为1-P ，已知发送信号的振幅为5V ，解调器输入端的正态噪声功率为w12103-⨯。

若P ,410,21-==e P ，则发送信号传输到解调器输入端时共衰减多少分贝？这时候的最佳门限值为多大？ 解：在相干接收时，若要求2ASK 信号的误码率410-=e P ，即410)2(21-==r erfc p e ，则有，v r a a r n n522210273.12,272-⨯=∙===σσ，因此发送信号到达解调器输入端时衰减分贝数dB a A k 8.111lg 20==，由于21=p ，此时的最佳门限值v aV d 61036.62-⨯==。

11．若某2FSK 系统的码元传输速率为Baud 6102⨯，数字信息为“1”时的频率f1为10MHZ ，数字信息为“0”时的频率f2为10.4MHZ ，输入接收端解调器的信号振幅V a μ40=。

信道加性噪声为高斯白噪声，且其单边功率谱HZWn 180106-⨯=，试求：（1） 2FSK 信号的频带宽度（2） 非相干接收时系统的误码率。

解（1）,4.10,10,102216mhz f mhz f HZ R f B s ==⨯==因此2FSK 的带宽mhzf f f B s 4.42||12=+-=（2）W f n s n 1161802104.210221062--⨯=⨯⨯⨯⨯==σ，信噪比3.33222==na r σ，可非相干接收时，系统误码率 8210321--⨯==re e p12．在二进制移相键控系统中，已知解调器输入端的信噪比r=10db ，试分别求出相干解调剂PSK ，相干解调——码变换和差分相干解调2DPSK 信号时的系统误码率。

解由10lgr=10db 可得 r=102PSK 信号相干解调时的系统误码率6104)(21-⨯==r erfc p e 2PSK 信号相干解调——码变换时打败误码率()62108121-⨯=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=r erf p e ，2DPSK 信号差相干解调时的误码率51027.221--⨯==r e e p 。

13．已知码元传输速率Baud R b 310=，接收机输入噪声的双边功率谱密度HZ W n 100102-=，今要求误码率510-=e p 。

试分别计算出相干2ASK ，非相干2FSK 等系统要求的输入信号功率。

解（1） 相干2ASK 系统的误码率510)2(21-==rerfc p e ，则信噪比36222==na r σ，又因为噪声功率 W B n n 70210422-⨯=⨯⨯=σ，所以所需输入信号功率为W r a S n i 5221044.12-⨯=∙==σ。

（2） 非相干2FSK 系统的误码率521021--==r e ep ，则6.21=r因此所需输入信号功率W a S i 621064.82-⨯==。

14．已知数字信息为“1”时，发送信号的功率为本KW ，信号衰减为60db ，接收端解调器输入的噪声功率为W 410-，试求非相干2ASK 系统及相干2PSK 系统的误码率。

解：发送信号经过60db 的信道衰减之后，到达了解调器输入端的信号功率w a S i 32102-==，又因为噪声功率w n 4210-=σ，可得解调器输入端信噪比10222==na r σ，因此，非相干2ASK 系统的误码率 04.0214==-re e p ，相干2PSK 系统的误码率61093.3)(21-⨯==r erfc p e 。