卫星通信导论习题答案解析

第1章题解

1.2

① T= 100.45min V= 7.4623km/s ② T= 114.08min V= 7.1523km/s ③ T= 358.98min V= 4.8809km/s ④ T= 718.70min V= 3.8726km/s ⑤ T= 1436.1min V= 3.0747km/s 1.4

① 84231km ，281ms ② 160ms ③ 37500km

第2章题解

2.1

（1）188.23dB, 187.67dB (2) 200.00dB, 195.97dB (3) 207.20dB, 205.59dB (4) 213.98dB, 209.73Db 2.2

d=37911km 0

3.39=α f L =199.58dB 2.5

G/T=32.53dB/K 2.6

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 2.7 3×21

10

-W/Hz

217°K 2.8

EIRP=48dBW G/T=2.4dB/K 2.9

(1) 30.9dBi ； 39.4dBi ； 48.9dBi (2) 38.2dBi

4.8 m(K T 2900=) 2.10

3.0dB 噪声系数的噪声温度为0.9950T =288.6K (K T 2900=) 3.1dB 噪声系数的噪声温度为1.0420T = 302.2K (K T 2900=) 2.11

44.6+31.5+100+3=179K 2.12

噪声温度为 =++⎥⎦

⎤⎢⎣⎡

-+41.01.010500010029010111050199.8K 2.13

EIRP=47dBW 2.14 (1) 03981.001585.010

11014

.18.1+=+=

C

N

C/N=12.5dB

(2) 002328.0003981.0006309.0101

1014

.22.2=-=-=

C

N

于是，所需的上行C/N=26.3dB 2.15

(1) 链路损耗 L=92.44+20lg37500+20lg6.1=199.6dB (2)卫星转发器输入功率 C=20+54-199.6+26= –99.6dBW 卫星转发器输出功率 C=110–99.6=10.4dBW=11W (3) N= –228.6+10lg500+10lg36M= –126.0dBW (4) C/N=26.4dB 2.16

(1) 卫星转发器发射的每路功率为 –14dBW/路=0.04W/路

(2) 地球站接收载波功率 C= –14.0–206+30+40= –150Dbw

地球站输入端噪声功率 N= –228.6+10lg150+10lg50K= –159.8dBW

载噪比 C/N=9.8dB

(3)余量=9.8–6.0=3.8dB

2.17

(1) 链路损耗L=92.44+20lg38500+20lg12.2=205.9dB

(2) 接收天线增益G=10lg0.55

2

02459

.0

5.0

⎪

⎭

⎫

⎝

⎛π

=33.5dBi

接收载波功率 C=10lg200+34–3+33.5–205.9–1= –119.4dBW

(3) 噪声功率 N= –228.6+10lg110+10lg20M= –135.2dBW

(4) C/N=15.8dB

余量5.8dB

(5) 强降雨时

接收载波功率 C= –119.4–2= –121.4dBW

噪声功率 N= –228.6+10lg260+10lg20M= –131.5dBW

载噪比 C/N=10.1dB

余量 0.1 dB

2.18

(1) 链路损耗 L=92.44+20lg37500+20lg6.1+2=201.6dB

(2)噪声功率 N= –228.6+10lg500+10lg36M= –126.0dBW

(3) 转发器输入载波功率 C=10lg100+54+26–201.6= –101.6dBW

载噪比 C/N=24.4dB

(4) 卫星发射功率 110–101.6=8.4dBW或6.9W

2.19

链路传输损耗 L=92.44+20lg2000+20lg2.5=166.4dB

地球站接收载波功率 C=10lg0.5+(18–3)+1–166.4= –153.4dBW 地球站噪声功率 N= –228.6+10lg260+10lg20K= –161.5dBW

载噪比 C/N=8.1dB

第3章题解

3.2 由图3-3得输入回退6dB ；由图3-4得输出回退3dB 。

3.3 （1）77.11dBHz （2）41.51dBW

3.4（2）一帧：1个参考突发，8个业务突发

一帧开销比特： 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=0.85；

（3）承载的信息速率:（40800−6120）/0.002=17.34Mb/s 承载的信道数:17340/64=270.9 3.5 s Mb mB R IF b /602

.0136

21=+⨯=+=

ρ 3.6 (1) Lk G

T

R n E EIRP b b 0=

=12+63.11−10−228.6+212=48.51dBW TF P = 48.51−46=2.51dBW （1.78W ）

(2) 54.114654.57=-=TT P dBW （14.26W ） （b R 提高8倍，使所需的EIRP 提高

9.03dB ）

3.7 (1) C/N=34-201-75.6+228.6+35=21.0dB

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+228.6+35=16.6dB

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13.2dB 。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。 3.8

(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(=-+-++