卫星通信导论习题答案

第1章题解

① T= V= s ② T= V= s ③ T= V= s ④ T= V= s ⑤ T= V= s

① 84231km ，281ms ② 160ms ③ 37500km

第2章题解

（1）, (2) , (3) , (4) ,

d=37911km 0

3.39=α f L =

G/T=K

馈线输入端 105.010

5.0010110LNA A T T T T +⎪⎭

⎫ ⎝⎛-+=

=171°K

LNA 输入端 LNA A

T T T T +⎪⎪⎭

⎫

⎝⎛-+=

105.0010

5.0101110

=153°K 3×21

10-W/Hz

217°K

EIRP=48dBW G/T=K

(1) ； ； (2)

4.8 m(K T 2900=)

噪声系数的噪声温度为0T = (K T 2900=) 噪声系数的噪声温度为0T = (K T 2900=)

++100+3=179K

噪声温度为 =++⎥⎦

⎤⎢⎣⎡

-+41.01.010500010029010111050

EIRP=47dBW

(1) 03981.001585.010

11014

.18.1+=+=

C

N

C/N=

(2) 002328.0003981.0006309.0101

1014

.22.2=-=-=

C

N

于是，所需的上行C/N=

(1) 链路损耗 L=+20lg37500+= (2)卫星转发器输入功率 C=20++26= – 卫星转发器输出功率 C=110–==11W (3) N= –+10lg500+10lg36M= – (4) C/N=

(1) 卫星转发器发射的每路功率为 –14dBW/路=路

(2) 地球站接收载波功率C= ––206+30+40= –150Dbw

地球站输入端噪声功率N= –+10lg150+10lg50K= –载噪比C/N=

(3)余量=–=

(1) 链路损耗L=+20lg38500+=

(2) 接收天线增益G=

2

02459

.0

5.0

⎪

⎭

⎫

⎝

⎛π

=

接收载波功率C=10lg200+34–3+––1= –

(3) 噪声功率N= –+10lg110+10lg20M= –

(4) C/N=

余量

(5) 强降雨时

接收载波功率C= ––2= –

噪声功率N= –+10lg260+10lg20M= –

载噪比C/N=

余量dB

(1) 链路损耗L=+20lg37500++2=

(2)噪声功率N= –+10lg500+10lg36M= –

(3) 转发器输入载波功率C=10lg100+54+26–= –

载噪比C/N=

(4) 卫星发射功率110–=或

链路传输损耗L=+20lg2000+=

地球站接收载波功率C=+(18–3)+1–= –

地球站噪声功率N= –+10lg260+10lg20K= –

载噪比C/N=

第3章题解

由图3-3得输入回退6dB ；由图3-4得输出回退3dB 。

（1） （2）

（2）一帧内：1个参考突发，8个业务突发

一帧内开销比特： 560（参考突发）+9⨯120（9个保护时隙）+8⨯560（8个报头）

= 6120 bit

效率=（40800−6120）/40800=； （3）承载的信息速率:（40800−6120）/=s 承载的信道数:17340/64= s Mb mB R IF b /602

.0136

21=+⨯=+=

ρ (1) Lk G

T R n E EIRP b b 0=

=12+−10−+212= TF P = −46=（）

(2) 54.114654.57=-=TT P dBW （） （b R 提高8倍，使所需的EIRP 提高）

(1) C/N=++35=

由回退带来的允许接入的5MHz 带宽的载波数为25

.436

106.0=⨯=

-K (2) 设36MHz 带宽内最多容纳6个5MHz 带宽的载波。 由图3-4可得: 输出回退6dB 相当于输入回退8dB 。由图3-3得6载波时，输入回退8dB 的载波-互调比约为16dB 。 试算6载波时的下行载噪比:

回退6dB 后，每载波EIRP=34-6-10lg5=21dBW 每载波的接收载噪比=21-201-67++35=

考虑到6载波时的载波-互调比为16dB ，因此接收总的信噪比(含互调噪声)约为。它比要求的12dB 门限高些，可认为是带宽受限系统。

如果要求的接收信噪比门限为15dB ，则为功率受限系统。

(1) TDMA 地球站发射功率=13– 105– 63 –22 +200 =23dBW=200W

地球站接收载噪比: ()u

N C

= dB dB

dB

6.33)6.2286.754.27()200226323(=-+-++

()

dB dB

dB

N C

d

30)6.2286.7520()196206013(=-+-++=

地球站接收(C/N) =

(2) FDMA 地球站发射功率:

一个FDMA 地球站在转发器输出端的功率为13dBW(20W) – 6dB(回退) – 7dB(5个站功率叠加) = 0dBW = 1W

转发器接收的来自一个FDMA 站的功率 = - 105dBW

FDMA 地球站发射功率 = - 105 + 200 – 63 – 22 = 10dBW=10W 上行载噪比:载波功率 = 10+63+22 – 200= - 105dBW 噪声功率(噪声带宽36/5MHz) = + – = - 上行载噪比= -105+ =

下行载噪比:载波功率 = 0+60+20 – 196 = -116dBW

噪声功率(噪声带宽36/5MHz) =20+ – = - 140dBW 下行载噪比= -116+140 =24dB

由图3-4可得: 输出回退补偿6dB 相当于输入回退约8dB 。 由图3-3可得: 输入回退8dB 时，互调载噪比为。

地球站接收(全链路)接收载噪比= (若不考虑互调噪声干扰，载噪比为

（1）手持机解调后、判决前，只需在确定的时段内提取本站的数据信息，其接收噪声带宽

较窄(单路)；而卫星接收10路信号(连续TDMA 数据流)，接收噪声带宽较宽。 （2）上行射频带宽：KHz R m B in 10015

.011+=+=ρ=150KHz 下行射频带宽：=+=KHz B out

1002

5.0175KHz

(3) 上行链路 :

卫星接收载波功率= +18+1-161=-149dBW 星上接收端噪声功率谱密度= +27= Hz 卫星接收信噪比= -149 -40+=

误码率为4

10-，所需信噪比为。于是，链路电平衰落余量为。

(4)下行链路:

用户接收载波功率= -7+18+1-160= -148dBW 用户接收噪声功率谱密度= +24=Hz 用户接收信噪比= -148-40+=

BER=4

10-所需信噪比为，因此链路电平衰落余量为。

无高斯噪声时，n=32 有高斯噪声时，n=16