【DOC】衛(wèi)星通信的定義是什么

1、作 業(yè)第一章1、 衛(wèi)星通信的定義是什么？衛(wèi)星通信有何特點(diǎn)？ 衛(wèi)星通信：是指利用人造地球衛(wèi)星作為中繼站轉(zhuǎn)發(fā)無線電波，在2個(gè)或多個(gè)地球站之間進(jìn)行的通信。優(yōu)點(diǎn)：A.通信距離遠(yuǎn)，且費(fèi)用與通信距離無關(guān)；B.覆蓋面積大，可進(jìn)行多址通信；C.通信頻帶寬，傳輸容量大；D.機(jī)動(dòng)靈活；E.通信線路穩(wěn)定可靠，傳輸質(zhì)量高。缺點(diǎn)：A.同步衛(wèi)星的發(fā)射和控制技術(shù)比較復(fù)雜；B.地球高緯度地區(qū)通信效果不好，并且兩極為通信盲區(qū)；C.存在日凌中斷和星蝕現(xiàn)象；D.具有較大的信號延遲和回聲干擾。2、 衛(wèi)星通信的范圍和距離與衛(wèi)星的運(yùn)行高度密切相關(guān)，為什么？衛(wèi)星通信是一種視距通信方式。故通信的范圍和距離與衛(wèi)星的高度密切相關(guān)。3、 衛(wèi)星通信

2、系統(tǒng)一般分為哪幾種類型？a) 立即轉(zhuǎn)發(fā)式衛(wèi)星通信系統(tǒng)b) 低軌道移動(dòng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)c) 延遲轉(zhuǎn)發(fā)式衛(wèi)星通信系統(tǒng)；d) 靜止衛(wèi)星通信系統(tǒng)（同步衛(wèi)星通信系統(tǒng)）4、 衛(wèi)星通信系統(tǒng)由哪幾部分組成？ 通信衛(wèi)星、地球站、跟蹤遙測指令系統(tǒng)、監(jiān)控管理系統(tǒng)？5、地球站的接收系統(tǒng)有何特點(diǎn)？6、 通信衛(wèi)星的運(yùn)行軌道通常分為哪幾種？如何劃分？衛(wèi)星的軌道平面在赤道平面內(nèi)，其運(yùn)動(dòng)軌道稱為赤道軌道衛(wèi)星的軌道平面與赤道有一定夾角，稱為傾斜軌道衛(wèi)星的軌道平面通過地球兩級的附近，稱為極軌道 7、 通信衛(wèi)星運(yùn)行軌道的形狀主要取決于衛(wèi)星的什么因素？ 衛(wèi)星運(yùn)行的軌道的形狀主要取決于衛(wèi)星的初始速度 v，其軌道可以是圓形(v=/s)、或橢圓

3、形(7.9<v</s)，拋物形(v=/s),雙曲線(11.2<v</s),掙脫太陽引力(v=/s)8、 衛(wèi)星為什么會(huì)產(chǎn)生攝動(dòng)？1).太陽和月亮的影響高軌道衛(wèi)星 2).地球引力場不均勻的影響低軌道衛(wèi)星 3).地球大氣阻力的影響低軌道衛(wèi)星 4).太陽輻射壓力的影響表面積較大的衛(wèi)星9、 通信衛(wèi)星的核心部件是什么？它可由哪幾種類型？它們有何不同。轉(zhuǎn)發(fā)器。 類型：1、透明轉(zhuǎn)發(fā)器：亦稱路由器，僅對信號變頻和放大。2、處理轉(zhuǎn)發(fā)器：對信號進(jìn)行處理、變頻、放大。分二類： a.信息處理轉(zhuǎn)發(fā)器 b.空間交換轉(zhuǎn)發(fā)器10、請畫出衛(wèi)星通信系統(tǒng)的通信線路，并說明上行和下行線路工作頻率的特 點(diǎn)（選擇依

4、據(jù)）及關(guān)系。 選擇頻段的依據(jù)： 1、電波應(yīng)能穿越電離層，傳播衰減小。 2、外界噪聲小。 3、應(yīng)具有較寬的的可用頻帶； 4、較合理地使用無線電頻譜，避免干擾； 5、充分利用現(xiàn)有的通信設(shè)備； 6、設(shè)備尺寸盡量小。第二章1、 簡述QPSK、DQPSK、OQPSK、MSK系統(tǒng)的工作原理，并說明其相位過渡的不同。 QPSK調(diào)制：利用雙比特碼元的二位信息數(shù)字通過2個(gè)平衡調(diào)制器分別對同向載波和正交載波進(jìn)行二相調(diào)制，兩路輸出疊加則得到QPSK信號。DQPSK調(diào)制：利用前后相鄰碼元的相對載波相位值來表示數(shù)字信息，即先將雙比特碼變換為相對碼，然后再用相對碼對載波進(jìn)行絕對移相。OQPSK調(diào)制：相位關(guān)系與QPSK一樣

5、，不同的只是對同相和正交載波進(jìn)行調(diào)制的2路二進(jìn)制調(diào)制碼序列，在時(shí)間上錯(cuò)開半個(gè)碼長，避免兩路同時(shí)變換。MSK調(diào)制：相鄰兩碼元轉(zhuǎn)換時(shí)，載波相位時(shí)連續(xù)的，頻移指數(shù)，頻移為碼元速率的1/4，即必須滿足相位約束條件。QPSK調(diào)相信號碼元之間有180°相位變化。 DQPSK采取相位差的調(diào)制方法，不會(huì)產(chǎn)生一錯(cuò)全錯(cuò)的現(xiàn)象。OQPSK其前后碼元之間僅有0°，90°，90°三種相位變化，避免了180°的相位躍變。 MSK進(jìn)一步消除了90°，90°相位變化。2、 采用壓擴(kuò)技術(shù)有什么作用?簡單說明壓擴(kuò)器的工作原理。作用：增加衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的容量；改善信

6、噪比：抑制干擾。 根據(jù)語音信號的特點(diǎn)，在發(fā)送端的調(diào)制器前，每一話路設(shè)一“壓縮器”壓縮信號的動(dòng)態(tài)范圍，即增強(qiáng)弱信號、削弱強(qiáng)信號。在接收端解調(diào)器后，再設(shè)“擴(kuò)張器”（其特性與“壓縮器”相反），恢復(fù)原來的動(dòng)態(tài)范圍。3、 在衛(wèi)星通信系統(tǒng)中，濾波器的造成的線性畸變與濾波器的哪些因素有關(guān)？ 不僅與濾波器本身的特性有關(guān)，而且與濾波器在線路中的位置有著密切的關(guān)系。4、 畫出16PSK和16QAM的信號星座圖，并比較兩圖簡單說明兩系統(tǒng)的性能優(yōu)劣。 從圖中兩種信號結(jié)構(gòu)相對比較看出16QAM信號狀態(tài)矢量之間的最小位置距離比16PSK大的多，因而功率利用性自然要好。？5.試說明16QAM信號通過一只飽和TWTA(行波管

7、放大器)發(fā)送出去，信號和Pe會(huì)發(fā)生什么變化? 6.簡單說明MQAM實(shí)現(xiàn)頻譜有效利用的原理。信號狀態(tài)矢量之間的最小位置距離相對大。第三章1、 衛(wèi)星系統(tǒng)中通常有哪幾種多址方式？簡單說明它們的原理。 基本多址方式：FDMA；TDMA；CDMA；SDMA。FDMA：是指在多個(gè)地球站共用衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的通信系統(tǒng)中，按不同配置的載頻來區(qū)分地址（地球站）的方式。TDMA：是指在多個(gè)地球站共用衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的通信系統(tǒng)中，用不同的時(shí)隙來區(qū)分不同地址（地球站）的方式。CDMA：利用自相關(guān)性非常強(qiáng)而互相關(guān)性比較弱的周期性碼序列作為地址信息，對被用戶信息調(diào)制過的載波再調(diào)制，使其頻譜大為展寬，經(jīng)衛(wèi)星通道傳輸后，在接收端以本地產(chǎn)

8、生的已知地址碼為參考，根據(jù)相關(guān)性的差異對收到的所有信號進(jìn)行鑒別，從中將地址碼于本地碼完全一致的寬帶信號還原為窄帶信號而選出，與本地地址碼無關(guān)的信號則仍保持或擴(kuò)展為寬帶信號而濾去SDMA：各站上行TDMA信號進(jìn)入衛(wèi)星時(shí)必須保持各分幀的同步；衛(wèi)星切換開關(guān)的切換動(dòng)作必須與TDMA上行時(shí)幀和下行時(shí)幀保持嚴(yán)格同步；各站的調(diào)制或解調(diào)器必須和上行或下行的每一分幀同步。2、 在FDMA衛(wèi)星系統(tǒng)中，衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的TWTA會(huì)對系統(tǒng)的性能產(chǎn)生什么不良影響？怎樣減少這些不良影響？ 對系統(tǒng)性能的影響：a) 交調(diào)干擾b) 信號頻譜擴(kuò)展c) 信號抑制現(xiàn)象d) 調(diào)制變換減少這些不良影響的方法：1) 控制各載波中心頻率的間隔，合

9、理分配不同幅度，不同容量的載波位置2) 加能量擴(kuò)展信號3) 對上行線路的載波功率進(jìn)行控制以及合理的選擇行波管的工作點(diǎn)3、 與FDMA系統(tǒng)比較，解釋TDMA系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)。 便于保密、信息傳輸能力比FDMA方式大4、 說明SDMA/SS/TDMA系統(tǒng)與TDMA系統(tǒng)幀同步的不同點(diǎn)。TDMA：建立幀同步前要求先知道幀開始的時(shí)間；SS/TDMA:要求各地球站必須先知道星上交換矩陣的切換時(shí)間。以控制本站發(fā)送突發(fā)的時(shí)間。5、 簡單說明FDM/FM/FDMA、SCPC、SPADE系統(tǒng)之間的不同點(diǎn)。FDM/FM/FDMA：每個(gè)地球站僅發(fā)射一個(gè)載波，而利用基帶中的頻分復(fù)用來劃分對方地球站的方式。SCPC：每一話路占

10、用一條衛(wèi)星通道，且衛(wèi)星通道是一一指定給各地球站。每個(gè)載頻只受一個(gè)話路調(diào)制的方式。SPADE：按需分配的SCPC方式，地球站相應(yīng)的設(shè)有按需分配的信號和轉(zhuǎn)換裝置。6、 CDMA 的地址碼應(yīng)符合哪些要求？要有足夠多且相關(guān)特性足夠好的地址碼，使系統(tǒng)每個(gè)站都能分配到所需的地址碼。7、 衛(wèi)星分組通信網(wǎng)的連接方式有哪幾種？ 固定分配聯(lián)接方式：與預(yù)分配TDMA方式相同。a) 隨機(jī)聯(lián)接方式：采用ALOHA信道，是無規(guī)則的TDMA方式1) 純ALOHA方式2) 時(shí)隙ALOHA方式b) 預(yù)約方式1) 分散式預(yù)約聯(lián)接協(xié)議（PODA)2) 集中式預(yù)約聯(lián)接協(xié)議（NASA)第四章1、 簡單說明信源編碼與信道編碼的不同點(diǎn)。信

11、源編碼：據(jù)信息的性質(zhì)，研究不同的編碼方法，以提高系統(tǒng)效率。信道編碼：是一種編碼變換，用來檢測或糾正傳輸過程中的誤碼，以提高系統(tǒng)傳輸質(zhì)量。2、 衛(wèi)星通信系統(tǒng)中，常用的差錯(cuò)控制技術(shù)有哪幾類？請說明它們的原理、不同點(diǎn)及應(yīng)用場合。前向差錯(cuò)控制方式（FEC）：發(fā)送端采用糾錯(cuò)碼進(jìn)行編碼，在接收端利用這些糾錯(cuò)碼進(jìn)行檢錯(cuò)、糾錯(cuò)譯碼。應(yīng)用場合：對信道的誤碼機(jī)理、統(tǒng)計(jì)特性有透徹了解，并能選出適當(dāng)?shù)木幋a方法；系統(tǒng)傳輸功能可能受限，但帶寬有富裕；系統(tǒng)要求的實(shí)時(shí)性較強(qiáng)。自動(dòng)請求重發(fā)方式（ARQ）：發(fā)端先將信息碼分組，并在每組中加入足夠數(shù)量的控制和識別標(biāo)志碼（即檢錯(cuò)碼），收端利用檢錯(cuò)碼對各組進(jìn)行判斷，發(fā)現(xiàn)錯(cuò)碼，則要求重發(fā)

12、。應(yīng)用場合：對信道的誤碼機(jī)理、統(tǒng)計(jì)特性不甚了解或信道特性變化范圍寬；不要求系統(tǒng)具有較強(qiáng)的實(shí)時(shí)性。不同點(diǎn)比較： FEC方式：不需要反向信道和可控源，也不會(huì)在把信息傳給用戶時(shí)造成中斷和時(shí)延的變化，且其流通量為常數(shù)，不需要有太多的緩存。但要求信道帶寬較寬。ARQ方式：其檢錯(cuò)碼比FEC的糾錯(cuò)碼需要的多余符號要少，其硬件設(shè)備簡單。但ARQ方式往返傳輸時(shí)延較長，使信息流通量有所降低，需要反向信道和緩存。FEC和ARQ技術(shù)的混合方式。3、 編碼的概念是什么？編碼對系統(tǒng)有何影響。 香農(nóng)的編碼定理：對于一個(gè)給定的有擾信道，它有極限的信息傳輸能力C，只要信息速率不超過這個(gè)極限信道容量，則一定存在一種編譯碼方法，使

13、得譯碼差錯(cuò)率Pe隨碼長N的增加，按指數(shù)下降至任意值。 1）采用編碼提高了比特速率，故有較高的信道傳輸比特差錯(cuò)率。2）采用編碼可節(jié)省功率。4、 分組碼與卷積碼有何不同？ 分組碼：是把k個(gè)信息比特的序列編成n個(gè)比特的碼組，每個(gè)碼組的校驗(yàn)位僅與本碼組的k個(gè)信息位有關(guān)，而與其它碼組無關(guān)。卷積碼：也是將k個(gè)信息編成n個(gè)比特的碼組，但該n個(gè)碼元不僅與這k個(gè)信息元有關(guān)，而且與前面各碼組中的信息元有關(guān)。5、 格狀編碼調(diào)制技術(shù)的基本思想是什么？這種編碼調(diào)制器用什么參數(shù)來衡量其誤碼性能？ 基本思想：將信道編碼和系統(tǒng)發(fā)信星座安排看成一個(gè)總體來進(jìn)行設(shè)計(jì)，以達(dá)到有效性和可靠性的統(tǒng)一。 這種編碼調(diào)制器需要用新的參數(shù)來衡量

14、誤碼性能：一般用信號間的歐幾里得距離d(zn ,zn)來表征： 越大，則系統(tǒng)性能越好。第五章1、 為什么采用DSI可使TDMA通信容量增大？ 根據(jù)衛(wèi)星通信中話音傳輸總是單方向、且還得中斷的特性，將處于空閑狀態(tài)的話路分配給另外的用戶。2、 為什么衛(wèi)星通信系統(tǒng)要采用回波控制電路？ 衛(wèi)星通道是4線制，地球站用戶話路是2線制，在2線制與4線制轉(zhuǎn)換過程中，當(dāng)阻抗不匹配時(shí)，混合線圈的耦合作用會(huì)產(chǎn)生回波干擾，加上衛(wèi)星通信的傳輸時(shí)延長，這種干擾愈顯嚴(yán)重。3、 什么是語音編碼？根據(jù)人耳對聲音的靈敏度具有有限的動(dòng)態(tài)范圍的特性來降低傳輸速率。亦稱語音壓縮編碼技術(shù)。屬信源編碼。4、 參量編碼與波形編碼在原理上有何不同？波形編碼：直接將時(shí)域語音信號變換成數(shù)字代碼。參量編碼：在語音信號頻域或其他正交變換域內(nèi)提取特征參量，并變換成數(shù)字代碼。5、 簡單說明共振峰聲碼器的原理。在共振峰聲碼器中，利用頻譜包絡(luò)的中振峰叁數(shù)描述頻譜包羅絡(luò)的形狀和表示聲道特性，同時(shí)利用這些叁數(shù)在收端合成語音信號。第六章1、 衛(wèi)星通信網(wǎng)有哪幾種主要網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)？星形網(wǎng)絡(luò)：各地球站直接與主站發(fā)生聯(lián)系，各地球站間不能直接聯(lián)系。網(wǎng)形網(wǎng)絡(luò)：各地球站都互相聯(lián)接。2、 VSAT網(wǎng)通常是什么網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)？它的數(shù)據(jù)傳送過程可分為哪2個(gè)階段？ 3、 為什么