衛(wèi)星通信提綱答案

衛(wèi)星通信提綱答案最終修改考試版1） 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，在兩個(gè)或多個(gè)地球站之間進(jìn)行的通信2） 通信衛(wèi)星：由一顆或多顆通信衛(wèi)星組成，在空中對(duì)發(fā)來的信號(hào)起中繼放大和轉(zhuǎn)發(fā)作用。每顆通信衛(wèi)星都由收發(fā)天線、通信轉(zhuǎn)發(fā)器、跟蹤遙測(cè)指令、控制和電源等分系統(tǒng)。3） HEO、MEO、LEO、GEO:衛(wèi)星軌道按衛(wèi)星離地面的高度分為--低軌道（LEO，700-1500km）、中軌道（MEO，h=10000km）、高橢圓軌道（HEO,最近點(diǎn)1000-21000km，最遠(yuǎn)點(diǎn)為39500-50600km）和地球同步軌道（GEO，h=25786km）4） EIRP:把衛(wèi)星和地球站發(fā)射天線在波束中心軸向上輻射的功率稱為發(fā)送設(shè)備的有效全向輻射功率（EIRP），即天線發(fā)射功率PT與天線增益GT的乘積，表征地球站或轉(zhuǎn)發(fā)器的發(fā)射能力的重要指標(biāo)5） S-ALOHA、P-ALOHA:隨機(jī)多址訪問方式指多有用戶訪問一條共享信道，而不必與其他用戶協(xié)商。分為S-ALOHA、P-ALOHAP-ALOHA:在該系統(tǒng)中，各個(gè)地球站共用一個(gè)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的頻段，各站在時(shí)間上隨機(jī)地發(fā)射其數(shù)據(jù)分組。在發(fā)生碰撞，就會(huì)使數(shù)據(jù)分組丟失，各站將隨機(jī)延遲一定時(shí)間后，再重發(fā)這個(gè)數(shù)據(jù)分組。S-ALOHA:是以衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的輸入端為參考點(diǎn)的埋在時(shí)間上等間隔的劃分為若干時(shí)隙，而每個(gè)站多發(fā)射的分組就必須進(jìn)入指定的時(shí)隙，每個(gè)分組的持續(xù)時(shí)間將占滿一個(gè)時(shí)隙。6） VSAT:即甚小口徑天線終端，指一類具有甚小口徑天線的小型地球站與一個(gè)大站協(xié)調(diào)工作構(gòu)成的衛(wèi)星通信網(wǎng)。7） 日凌中斷:當(dāng)衛(wèi)星處于太陽和地球之間，，并且三者在一條直線上時(shí)，衛(wèi)星天線在對(duì)準(zhǔn)衛(wèi)星接受信號(hào)的同時(shí)，也會(huì)因?qū)?zhǔn)太陽而受到太陽的輻射干擾，又由于地球站天線對(duì)準(zhǔn)衛(wèi)星的同時(shí)也對(duì)準(zhǔn)了太陽，使得強(qiáng)大的太陽噪聲進(jìn)入地球站，會(huì)噪聲通信中斷，成為日凌中斷8） 星蝕現(xiàn)象：當(dāng)衛(wèi)星進(jìn)入地球的陰影區(qū)時(shí)，通信衛(wèi)星上的太陽能電池不能正常工作，而星載蓄電池只能維持衛(wèi)星自轉(zhuǎn)，不能支持轉(zhuǎn)發(fā)器的工作，成為星蝕現(xiàn)象。9）靜止衛(wèi)星：在地球高緯度地區(qū)通信效果不好，并且兩極地區(qū)為通信盲區(qū)10） 軌道傾角：衛(wèi)星軌道按其與赤道平面的夾角（即衛(wèi)星軌道的傾角i）分為：赤道軌道（i=0）、傾斜軌道（順興傾斜軌道0<i<90,逆行傾斜軌道90<i<p="">11） 上行鏈路：從地球站發(fā)射信號(hào)到通信衛(wèi)星所經(jīng)過的通信路徑（指終端發(fā)射，基站接收）下行鏈路：通信衛(wèi)星將信號(hào)再轉(zhuǎn)發(fā)到其他地球站的通信路徑（基站發(fā)射，終端接收）12） 內(nèi)向傳輸：由小站通過衛(wèi)星向主站發(fā)送的數(shù)據(jù)。出向數(shù)據(jù)：入向數(shù)據(jù)：13） 內(nèi)向信道：用于內(nèi)向傳輸?shù)男诺?；入向信道：用于入向傳輸?shù)男诺?4） 單跳傳輸：由發(fā)站到收站的傳輸通過一次衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)；雙跳傳輸:通過兩次衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)。15） G/T地面站性能指數(shù)（G:接收天線增益、T：等效噪聲溫度）1） “5W通信”的含義現(xiàn)代通信是指在任何時(shí)間、任何空間、任何地點(diǎn)、任何對(duì)象之間以任何方式進(jìn)行信息交換的過程。2） 衛(wèi)星通信系統(tǒng)組成衛(wèi)星通信系統(tǒng)通常由通信衛(wèi)星，通信地球站分系統(tǒng)、跟蹤遙測(cè)及指令分系統(tǒng)，以及監(jiān)控管理分系統(tǒng)四部分組成3） 無線電窗口、半透明無線電窗口在0.3-106&頻段，大氣吸收衰減最小，稱為“無線電窗口”在30GHz附近也有一個(gè)衰減的低谷，稱為〃半透明無線電窗口〃4） 衛(wèi)星通信多址方式多址技術(shù)支多個(gè)地球站通過同一顆衛(wèi)星建立兩址和多址之間的通信技術(shù)頻分多址時(shí)分多址碼分多址空分多址5） 在信道分配技術(shù)中的〃信道”概念在信道技術(shù)的分配技術(shù)中，信道一詞在FDMA中是指各地球站占用的轉(zhuǎn)發(fā)器頻段；在TDMA是指各站占用的時(shí)隙；在CDMA中是指各站使用的碼型。信道分配方式大致分為預(yù)分配、按需分配和隨機(jī)分配等。6） 范艾倫帶（VanAllenbelt）范圍在空間存在兩個(gè)輻射帶，稱之為范倫帶（內(nèi)帶1500-6000km或8000km，夕卜帶15000-20000km），這兩個(gè)范倫帶不宜運(yùn)行衛(wèi)星7） 衛(wèi)星通信系統(tǒng)分類按照衛(wèi)星制式，分為隨機(jī)、相位和靜止3類衛(wèi)星通信系統(tǒng)按通信覆蓋區(qū)的范圍，分為國(guó)際、國(guó)內(nèi)和區(qū)域3類衛(wèi)星通信系統(tǒng)按用戶性質(zhì)，分為公用、專用和軍用3類衛(wèi)星通信系統(tǒng)按業(yè)務(wù)分為固定業(yè)務(wù)FSS、移動(dòng)業(yè)務(wù)MSS、廣播業(yè)務(wù)BSS、科學(xué)實(shí)驗(yàn)及其它業(yè)務(wù)衛(wèi)星通信系統(tǒng)按多址方式分頻分多址、時(shí)分多址、碼分多址、空分多址和混合多址5類衛(wèi)星通信系統(tǒng)按基帶信號(hào)體制分為數(shù)字式、模擬式兩類衛(wèi)星通信系統(tǒng)按所用頻段分為特高頻UHF、超高頻SHF、極高頻EHF和激光4類衛(wèi)星通信系統(tǒng)8） 衛(wèi)星通信中常用的差錯(cuò)控制方式差錯(cuò)控制就是包括信道編碼在內(nèi)的一切糾錯(cuò)手段：自動(dòng)重發(fā)請(qǐng)求ARQ、前向糾錯(cuò)FEC、混合糾錯(cuò)HEC9） 衛(wèi)星通信系統(tǒng)選擇的頻段頻率：1） UHF^段:400/200MHZ;2） L頻段：1.6/1.56&;3） C頻段：6/4GHZ;（上行頻率：5.925—6.425GHz、下行頻率:3.7—4.2GHz）4） X頻段：8/7GHz;（上行頻率：7.9—8.4GHz、下行頻率：7.25—7.75GHZ）5） Ku頻段：14/12GHZ、14/11GHZ；（上行頻率：14—14.5GHz、下行頻率：11.2—12.2GHz）6） Ka頻段：30/20GHz；（上行鏈路：27.5—31GHz、下行鏈路:17.2—21.2GHz）三、1） 衛(wèi)星通信特點(diǎn)：1通信距離遠(yuǎn)，且費(fèi)用與通信距離無關(guān)2.覆蓋面積大，可進(jìn)行多址通信3.通信頻帶寬，傳輸容量大4.機(jī)動(dòng)靈活5.通信鏈路穩(wěn)定可靠，傳輸質(zhì)量高2） 衛(wèi)星通信的局限性：1.通信衛(wèi)星使用壽命較短2.存在日凌中斷和星蝕現(xiàn)象3.電波的傳播時(shí)延較大且存在回波干擾4.衛(wèi)星通信技術(shù)較復(fù)雜5.靜止衛(wèi)星通信在地球高緯度地區(qū)通信效果不好，并且兩極地區(qū)為通信盲區(qū)3） 衛(wèi)星工作頻段的選擇應(yīng)依據(jù)的原則：1.工作頻段的電波應(yīng)能穿透電離層2.電波傳輸損耗及其它損耗要小3.天線系統(tǒng)接受外界噪聲要小4.設(shè)備重量要輕，耗電要省5.可用頻道要寬，以滿足通信容量的需要6.與其他地面無線系統(tǒng)之間的相互干擾要盡量小7.能充分利用現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備，并便于與現(xiàn)有通信設(shè)備配合使用4） 與地面通信網(wǎng)相比，VSAT衛(wèi)星通信網(wǎng)特點(diǎn)：1.覆蓋范圍大，與通信距離無關(guān)2.靈活性好，多種業(yè)務(wù)可再—個(gè)網(wǎng)并存3.點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信能力強(qiáng)，獨(dú)立性好，是用戶擁有的專用網(wǎng)4.互操作性好，通信質(zhì)量好，有較低的誤比特率和較短的網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)時(shí)間5） 統(tǒng)衛(wèi)星通信網(wǎng)相比，VSAT衛(wèi)星通信網(wǎng)特點(diǎn)1面向用戶而不是地面網(wǎng)絡(luò)2天線口徑小，一般為0.3-2.4m，發(fā)射機(jī)功率低，一般為1-2w，安裝方便，只需要簡(jiǎn)單的安裝工具和一般的地基3.智能化功能強(qiáng)，集成化程度高4.VSAT站很多，但各站業(yè)務(wù)量小，一般作為專用網(wǎng)使用6）VSAT的總特點(diǎn)是：地球站設(shè)備簡(jiǎn)單，體積小，重量輕，造價(jià)低，安裝與操作簡(jiǎn)便組網(wǎng)方便靈活通信質(zhì)量好，可靠性高，適于多種業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)率，且易于想ISDN過度直接面向用戶，特別適合于用戶分散、稀路由和業(yè)務(wù)量小的專用通信網(wǎng)。7） 確定衛(wèi)星通信的多址協(xié)議的原則要有較高的衛(wèi)星信道共享效率，即吞吐量要高有較短的延遲，其中包括品均延遲和峰值延遲有信道出現(xiàn)擁塞的情況下具有穩(wěn)定性應(yīng)有能承受信道誤碼和設(shè)備故障的能力建立和恢復(fù)時(shí)間短易于建網(wǎng)，且設(shè)備造價(jià)低8） 移動(dòng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)的主要特點(diǎn)移動(dòng)通信衛(wèi)星覆蓋區(qū)域的大小與衛(wèi)星的高度及衛(wèi)星的數(shù)量有關(guān)為了實(shí)現(xiàn)全球覆蓋，需采用多衛(wèi)星通信系統(tǒng)采用中、低軌道帶來的好處是傳播時(shí)延較小，服務(wù)質(zhì)量較高，傳播損耗小，使手持衛(wèi)星終端易于實(shí)現(xiàn)采用GEO軌道的好處是只用一顆衛(wèi)星即可實(shí)現(xiàn)臉頰的區(qū)域性移動(dòng)衛(wèi)星通信，但傳播時(shí)延大喝傳播損耗大移動(dòng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)保持了衛(wèi)星通信固有的優(yōu)點(diǎn)，副高范圍大，路由選擇比較簡(jiǎn)單，通信費(fèi)用與通信距離無關(guān)9） 移動(dòng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn)系統(tǒng)龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、技術(shù)要求高、用戶數(shù)量多衛(wèi)星天線波束應(yīng)能適應(yīng)地面覆蓋區(qū)域的變化并保持指向，用戶移動(dòng)終端的天線波束應(yīng)能隨用戶的移動(dòng)而保持對(duì)衛(wèi)星的指向，或者是全方向性的天線波束移動(dòng)終端的體積、重量、功耗均受限，天線尺寸外形受限于安裝的載體因?yàn)橐苿?dòng)終端的EIRP有限，對(duì)空間段的衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器及星上天線需專門設(shè)計(jì)，并采用多點(diǎn)波束技術(shù)和大功率技術(shù)以滿足系統(tǒng)的要求移動(dòng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的用戶鏈路，其工作頻段受到一定的限制，一般在200MHz-10GHz由于移動(dòng)體的運(yùn)動(dòng)，當(dāng)移動(dòng)終端與衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器間的鏈路受到阻擋時(shí)，會(huì)產(chǎn)生陰影效應(yīng)，造成通信阻斷，對(duì)此，移動(dòng)衛(wèi)星通信應(yīng)能使用用戶移動(dòng)終端能夠多星公視多顆衛(wèi)星構(gòu)成的衛(wèi)星星座系統(tǒng)，需要建立星間通信鏈路、星上處理和星上交換或需要建立具有交換和處理能力的信關(guān)關(guān)口地球站四、卷積碼編碼P53對(duì)參數(shù)計(jì)算方位角、仰角、站星距的計(jì)算：P18仰角：式中：11:為地球站經(jīng)度、緯度。2、2:為星下點(diǎn)經(jīng)度、緯度。卬二卬2-卬1,為衛(wèi)星地面站與衛(wèi)星的經(jīng)度差。R=6378.155Km，為地球平均赤道半徑。h=35786.045Km，為靜止衛(wèi)星軌道離地面高度。方位角：站星距：延遲時(shí)間：T=d/c3)鏈路計(jì)算自由空間傳播損耗LP衛(wèi)星或地球站接收機(jī)輸入端的載波接收功率：[C]=[EIRP]+[GR]-[LP](3-1)其中，[GR]為接收天線的增益(dBi),[L?]為自由空間損耗(dB),[EIRP]為發(fā)射機(jī)的有效全向輻射功率(dBW)。[]?--+--=- 21211211)cos(cos1/))cos((costan^^Q^^Q^h1sintanarctan。卬卬二a+)(180)(18000 衛(wèi)星位于地球站西側(cè)衛(wèi)星位于地球站東側(cè)-，方位角二當(dāng)?shù)厍蛘疚挥诒卑肭驎r(shí)aa卬卬?？)(360)(0衛(wèi)星位于地球站西側(cè)-衛(wèi)星位于地球站東側(cè)，方位角二當(dāng)?shù)厍蛘疚挥谀习肭驎r(shí)aa卬卬卬Ocoscos)(2)(122hRRhRRd+-++=))(/4lg(20)/4lg(20][dBcdfdLPn入n==有效全向輻射功率：[EIRP]=[PT?GT]=[PT]+[GT]若考慮發(fā)射饋線損耗[LFT](dB)，則有效全向輻射功率[EIRP]為：[EIRP]=[PT]-[LFT]+[GT](3-2)若再考慮接收饋線損耗[LFR](dB)、大氣損耗[La](dB)、其它損耗[Lr](dB),貝U,接收機(jī)輸入端的實(shí)際載波接收功率[C](dBW)為：式(3-3):[C]=[PT]-[LFT]+[GT]+[GR]-[LP]-[LFR]-[La]-[Lr]進(jìn)入接收系統(tǒng)的噪聲功率應(yīng)為：N=kTtB(3-4)式中，N為進(jìn)入接收系統(tǒng)的噪聲功率；Tt為天線的等效噪聲溫度;k=1.38x10-23J/K為波爾茲曼常數(shù)；B為接收系統(tǒng)的等效噪聲帶寬。接收機(jī)輸入端的載波噪聲功率比為：(3-5)以分貝(dB)表示為：(3-6)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器接收機(jī)輸入端的載噪比[C/N]S為(3-7)式中，[EIRP]E為地球站有效全向輻射功率，LPU為上行鏈路自由空間傳輸損耗，GRS為衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器接收天線的增益，LFRS為衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器接收系統(tǒng)的饋線損耗，[La]為大氣損耗，TS為衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器輸入端的等效噪聲溫度；BS為衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器接收機(jī)的帶寬。若GRS中計(jì)入了LFRS,則該GRS稱為有效天線增益；若將La和LPU合并為L(zhǎng)U(稱為上行鏈路傳輸損耗或上行鏈路傳播衰減)，則式(3-7)可寫為BkTLGGPNCtPRTT1=[][][]()BkTGLNCtRPlg10EIRP-+-=[][][][][]()SSaFRSRSPUESlg10EIRPBkTLLGLNC---+[][][]()SSRSUESlg10EIRPBkTGLNC-+-=(3-8)地球站接收機(jī)輸入端的[C/N]E(3-9)式中，[EIRP]S為衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的有效全向輻射功率，LD為下行鏈路自由空間傳輸損耗，GRE為地球站有效接收天線增益，LFRS為衛(wèi)