卫星通信复习题

复习题

1、设有10路模拟信号，每路最高频率平均为20kHZ，对每

路信号进行PAM采样后再时分复用，求复用后的复合信号带宽和理论最小带宽。

解：∵每路信号的最高频率f m = 20kHz

每路信号的采样频率f p =2f m =40kHz

复合信号的带宽B = 400kHz

最小理论带宽B = 200kHz

2、计算在一个带宽为3kHz的没有噪声的信道，传输二进制

信号时能达到的极限数据传输率；一个带宽为3kHz，信噪比为30dB的信道，能够达到的极限数据传输率又是多少？

解：尼奎斯特定理表明，若信道带宽为W，则最大的码元速率为：B = 2W（Baud），即信号的波特率最大是带宽的2倍（在无噪声条件下），而有噪声的信道应按香农公式，C = Blog2 (1+S/N)，其中C是可得到的链路速度，B是链路的带宽，S 是平均信号功率，N是平均噪声功率，信噪比（S/N）通常用

分贝（dB）表示，分贝数=10*log10（S/N），则在一个带宽为3kHz的没有噪声的信道速率：

B = 2*3000=6000bps

一个带宽为3Khz，信噪比为30dB的信道，能够达到的极限数据传输率：

信噪比是30dB，即S/N=1000

因此C=3000* log2 （1001）

近似等于30Kbps

3、设有3路模拟信号，最高频率分别为1kHz、2kHz、3kHz，

每路都进行64量化级的PCM编码，求3路PCM复用后的信号带宽和理论最小带宽。

解：∵第一路信号的最高频率f m = 1khz

第一路信号的采样频率f p = 2 f m = 2khz

∵每次采样都

4、采用13折线A律编码电路，设最小量化级为1个单位，

已知抽样脉冲值为+635单位；

（1）试问此时编码器输出码组，并计算量化误差（段内码用自然二进制码）；

（2）写出对应于该7位码（不包括极性码）的均匀量化11位码。

解：（1）（635*2）化为二进制为：1 010********* 线性

码1

对数码： 1 1100011

线性码2： 1 0 10011100000

误差：线1 - 线2 = 10110

所以误差为11个单位

（2）11为线性码：10011110110

5、已知一个工作频率为4GHz/6GHz的TDMA系统，其[EIRP]s

= 22.5 dB，[L PD] = 197.2 dB，当采用QPSK调制时，[E b/n0] = 8.4 dB，收端地球站性能因数[G R/T D] = 40.7 dB/K，其他衰减[L] = 0.5 dB，转发器的带宽B = 36MHz，K = 1.2 ，M = 8dB，试计算系统信息速率。

解：（1）卫星转发器工作于功率受限情况下：

取系统余量[M] = 8dB

则：[R P] = [EIRP]s – [L PD] – [E b/n0] – [G R/T D] –10lgk – [M]

= 22.5-197.5-8.4-0.5-40.7-228.6-8 = 77.7 dB 即R P = 60Mb/s

（2）卫星转发器工作于频率受限情况下：

[R b] = [B] + [log2M] –[K]

= 10lg(36*106 ) + 10lg2 – 10lg1.2

=78.2 dB

即R P = 60Mb/s

6、已知工作于C波段的FDM/FM/FDMA系统中，其卫星转发器

有效全向辐射功率[EIRP]s = 22.5dB,接受系统的[G RS/T SR] = -17.6 dB/K，转发器灵敏度[Ws] = -67 dB/m2 ，标准地球站性能因数[G RE/T SE] = -40.7 dB/K，调频信号的传输带宽为

12.4MHz，试计算不考虑交调噪声情况下该卫星线路实际达到

的C/T值和卫星线路实际的C/N值。

解：

[Lf]U = 92.45+92.04+15.56 = 200.05 dB

[Lf]d = [Lf]u + 20lg4/6 = 196.53 dB

书P201

7、已经IS-IV为FDM/FM/FDMA卫星通信系统，工作于C波段，以一个载波传输252路电话信号时，测试有效值频偏△fr，话路带宽为B = 3.1KHz，试计算当卫星线路话路输出信噪比为

51.3dB时所需的C/T值（峰值因数[F P] = 10dB 或F P = 3.16）解：当采用FDM时，基带信号的最高频率可取为：Fm=4200n=1058（kHz）

负载电平：L=-15+10lgn=20lgl

代入得：

-15+10lg252=9.04=20lgl

所以，负载因数：l=2.82

所以传输带宽为：

B =2（Fp l△fr+Fm） =

满足话路输出信噪比所需的C/T值：

由书P195 (5-36)得：

C/T的值