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《電信傳輸原理及應(yīng)用》概念考試發(fā)現(xiàn)

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1、電信傳輸原理及應(yīng)用課后習(xí)題答案 9目 錄第一章 電信傳輸?shù)幕靖拍?第二章 金屬傳輸線理論4第三章 波導(dǎo)傳輸線理論7第四章 介質(zhì)光波傳輸理論13第五章 無線通信傳輸理論19第六章 移動(dòng)通信傳輸信道的特性24第七章 微波通信傳輸信道的特征28第八章 衛(wèi)星通信傳輸線路的特征32I第一章 電信傳輸?shù)幕靖拍?、 什么是通信、電信和電信傳輸?電信號(hào)有哪些種類?各有什么特征?答:從廣義上說,無論采用何種方法,使用何種傳輸媒質(zhì)只要將信息從一地傳送到另一地,均可稱為通信。電信,就是利用電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)傳輸信息和交流信息的通信方式。電信傳輸,就是指含有信息的電信號(hào)的傳輸。電信號(hào)按照不同的角度可有不同的分類,按照電

2、信號(hào)傳載信息的形式的不同,可分為:模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)兩種類型。模擬信號(hào),是指模擬、仿照原有消息變化的電信號(hào),這種信號(hào)的幅度變化是時(shí)間的連續(xù)函數(shù);數(shù)字信號(hào)在時(shí)間上和幅度上的取值都是離散的。數(shù)字信號(hào)在傳輸上有很多優(yōu)點(diǎn),最主要的是它的抗干擾性強(qiáng)。由于它是以1、0兩種狀態(tài)傳輸?shù)?,在接收端只要正確地判斷是“1”或者是“0”,就等于完全取消了干擾。2、 完整的電信傳輸系統(tǒng)是如何組成的?答:一個(gè)完整的電信傳輸系統(tǒng)除了必須具備傳輸信道部分外,還需要有用戶終端設(shè)備、交換機(jī)、多路復(fù)用設(shè)備和傳輸終端設(shè)備(收發(fā)信機(jī))等。3、 電信傳輸有些什么特點(diǎn)?答:一是傳輸信號(hào)的多頻率;二是電信傳輸?shù)墓β试谟芯€傳輸?shù)墓β时容^小,它

3、一般只有毫瓦量級(jí);三是電信傳輸?shù)男?,由于電信傳輸是弱電傳輸,其傳輸效率非常重要;四是電信傳輸離不開信號(hào)的變換。4、 常用傳輸介質(zhì)的結(jié)構(gòu)及用途是什么?答:電信號(hào)的傳輸實(shí)質(zhì)是電磁波的傳播,傳播方式分有線傳播和無線傳播兩種,因此其傳輸介質(zhì)也按此分類方式分為有線傳輸介質(zhì)和無線傳輸介質(zhì)?,F(xiàn)有的傳輸線有架空明線、對稱電纜、同軸電纜、金屬波導(dǎo)管和光纖等;無線電傳播的傳輸介質(zhì)是對流層、平流層或電離層,傳播方式有直射波,反射波,地波,散射波等。用途:(1) 架空明線:架空明線是利用金屬裸導(dǎo)線捆扎在固定的線擔(dān)上的隔電子上,是架設(shè)在電線桿上的一種通信線路,現(xiàn)今多用于專網(wǎng)通信,如利用高壓輸電線實(shí)現(xiàn)載波通信;利用鐵路

4、電氣汽車輸電線實(shí)現(xiàn)載波通信等;(2) 對稱電纜:市話對稱電纜是由若干條扭絞成對(或組)的導(dǎo)電芯線加絕緣層組合而成的纜芯,外面包裹有保護(hù)層的一個(gè)整體。主要作為傳統(tǒng)的話音通信介質(zhì),是當(dāng)前電信接入網(wǎng)的主體;(3) 同軸電纜:同軸電纜又稱為同軸線對,屬于不對稱的結(jié)構(gòu)。它是由內(nèi)、外導(dǎo)體和內(nèi)、外導(dǎo)體之間的絕緣介質(zhì)和外護(hù)層四部分組成,同軸電纜主要用在端局間的中繼線、交換機(jī)與傳輸設(shè)備間中繼連接線、移動(dòng)通信的基站發(fā)信機(jī)與天線間的饋線以及有線電視系統(tǒng)中用戶接入線等;(4) 金屬波導(dǎo):金屬波導(dǎo)是用金屬制成的中空的柱狀單導(dǎo)體,金屬波導(dǎo)常用于微波或衛(wèi)星的收、發(fā)信機(jī)與天線間饋線使用;(5) 光纖:光纜是由光纖、加強(qiáng)件和外

5、戶層構(gòu)成。光纖是由纖芯、包層和涂敷層組成,光纖作為傳輸介質(zhì)主要優(yōu)點(diǎn)是傳輸頻帶寬、通信容量大、傳輸損耗小、抗電磁場干擾能力強(qiáng)、線徑細(xì)、重量輕、資源豐富等。為各種通信系統(tǒng)廣泛使用,光纖目前是最理想的傳輸線。(6) 無線信道:主要靠電磁波在大氣層的傳播來傳遞信息。5、 以功率電平為例,請簡述正電平、負(fù)電平和零電平的意義。答:由定義知,當(dāng)時(shí),電平為零,其含義是該點(diǎn)的功率等于基準(zhǔn)功率。當(dāng)時(shí), 電平是負(fù)值,其含義是該點(diǎn)的功率小于基準(zhǔn)功率。當(dāng)時(shí), 電平是正值,其含義是該點(diǎn)的功率大于基準(zhǔn)功率。對于絕對功率電平來說,因?yàn)榛鶞?zhǔn)功率是lmw,所以當(dāng)時(shí),電平是正值,當(dāng)時(shí)。電平是零值,當(dāng)時(shí),電平是負(fù)值。6、 試簡述絕對

6、電平和相對電平的意義以及兩者之間的關(guān)系。答:所謂某點(diǎn)的電平,是指電信系統(tǒng)中某一信號(hào)的實(shí)測功率(或電壓、電流)值與某參考點(diǎn)的信號(hào)功率(或電壓、電流)之比的對數(shù)值,某參考點(diǎn)的信號(hào)功率(或電壓、電流)又稱為基準(zhǔn)功率(或基準(zhǔn)電壓、基準(zhǔn)電流)。需指出的是:基準(zhǔn)功率是基本不變的,而基準(zhǔn)電壓或基準(zhǔn)電流則是根據(jù)在某一阻抗上所獲得的基準(zhǔn)功率來確定的。當(dāng)阻抗變化時(shí),基準(zhǔn)電壓或基準(zhǔn)電流也要隨之而變化。求相對向平時(shí)所取的基準(zhǔn)是不固定的,被測量值和基準(zhǔn)是相對的,而絕對電平的基準(zhǔn)是固定的。在電話通信中,絕對電平的基準(zhǔn)參考點(diǎn)的阻抗,功率是時(shí),就可分別計(jì)算出絕對電壓電平的基準(zhǔn)電壓和絕對電流電平的基準(zhǔn)電流。7、 已知測試點(diǎn)的阻

7、抗,其電壓為0.85V,試計(jì)算測試點(diǎn)上的絕對功率電平是多少?解:直接帶公式計(jì)算有:8、設(shè)電路某點(diǎn)的絕對功率電平為:(1)0.5Np (2)-1.5Np (3)-7dBm試求該點(diǎn)的功率值。解:(1)將0.5Np帶入公式,計(jì)算得到2.72mW。(2)帶入上式得到e(-3)mW;(3)將-7dBm帶入,計(jì)算得到0.1995mW。9、已知測試點(diǎn)功率為0.2W,線路始端功率為10mW,求測試點(diǎn)的相對功率電平值。解:直接帶入公式得到:。10、已知測試點(diǎn)電壓為0.7V,線路始端電壓為0.2V,求測試點(diǎn)的相對電壓電平值。解:帶公式有:第二章 金屬傳輸線理論1、集總參數(shù)與分布參數(shù)有哪些異同?答:在低頻傳輸時(shí),常

8、把傳輸線當(dāng)“短線”,可以認(rèn)為傳輸線上所有的電場能都全部集中在了一個(gè)電容器C中,磁場能都全部集中在了一個(gè)電感器L中,把消耗的電磁能量集中在一個(gè)電阻元件R和一個(gè)電導(dǎo)元件G上,而連接元件的導(dǎo)線(傳輸線)則認(rèn)為理想導(dǎo)線。常把這些獨(dú)立存在的R、C、L、G稱為集總參數(shù);隨著傳輸信號(hào)頻率升高,此時(shí)傳輸線已工作在“長線”狀態(tài),當(dāng)信號(hào)通過“長線”傳輸線所需要的傳輸時(shí)間與信號(hào)變化的一個(gè)周期所需要的時(shí)間接近時(shí),即使在穩(wěn)態(tài)工作情況下,傳輸線上電壓、電流不僅隨時(shí)間變化而且還隨傳輸線的長度變化有關(guān)。因此沿傳輸線上的電壓、電流表達(dá)式要用偏微分方程來表示;其次,傳輸線間的電阻、電感、電容以及電導(dǎo)不僅互不可分,而且沿線隨機(jī)分布

9、。常把傳輸線單位長度上的電阻R1、電感L1、電容C1、電導(dǎo)G1,統(tǒng)稱為傳輸線的分布參數(shù)。2、何為長線?何為短線? 答:當(dāng)傳輸線的幾何長度L比其上所傳輸?shù)碾姶挪ǖ淖钚〔ㄩLmin還長,即時(shí),傳輸線稱為長線,反之則為短線3、闡述金屬傳輸線出現(xiàn)R、L、C和G的原因及它們的物理意義。答:是因?yàn)槔眠@些電路參數(shù)和相應(yīng)的VAR關(guān)系,通過基爾霍夫定律對傳輸線上的信號(hào)進(jìn)行研究,可較為準(zhǔn)確的列出傳輸線上任意一點(diǎn)的V和I的表達(dá)式。物理意義:R取決于導(dǎo)線的材料和傳輸信號(hào)的頻率;L是由于變化的電流流經(jīng)導(dǎo)體時(shí),導(dǎo)體內(nèi)部及其周圍出現(xiàn)變化的磁通而產(chǎn)生的,導(dǎo)線的磁通量與產(chǎn)生磁通的電流之比稱為電感頻率越高導(dǎo)線的電感越??;互相絕緣

10、的平行雙導(dǎo)線可以認(rèn)為是電容器的兩個(gè)極板,從而產(chǎn)生電容C,線路的直徑越大,雙導(dǎo)線間距越近,線路越長時(shí)電容量越大;G反映了雙導(dǎo)線之間的絕緣情況,電導(dǎo)值越大導(dǎo)線之間絕緣越差,漏電越嚴(yán)重。4、傳輸線的特性阻抗和傳輸常數(shù)代表什么意義?答:傳輸線的特性阻抗是線上任意一點(diǎn)的電壓入射波和電流入射波的比值,或電壓反射波同電流反射波比值的負(fù)值。傳輸常數(shù)代表了信號(hào)的電磁波沿均勻匹配線路傳輸時(shí),一個(gè)單位長度回路內(nèi)在幅值和相位上所發(fā)生的變化的程度。5、當(dāng)ZC=ZL時(shí),傳輸線處于什么工作狀態(tài)?傳輸線具有什么特點(diǎn)?答:傳輸線處于行波工作狀態(tài),特點(diǎn)如下:1、傳輸線上只存在入射波而無反射波,電壓波或電流波處于純行波狀態(tài);2、電

11、壓波和電流波同相,其值之比為傳輸線的特性阻抗;3、有傳輸線任意截面處向終端負(fù)載方向看進(jìn)去的輸入阻抗;4、因沒有發(fā)射,始端向終端方向傳輸?shù)墓β?,全部被?fù)載吸收,傳輸效率高。6、當(dāng)ZCZL時(shí),傳輸線處于什么工作狀態(tài)?傳輸線具有什么特點(diǎn)?答:此時(shí)傳輸線上既有行波,又有駐波,構(gòu)成行駐混合波狀態(tài)。7、通信回路的串音損耗與串音防衛(wèi)度的物理意義是什么? 答:串音損耗是表征主串回路對被串回路影響大小的量,其值越大,則串音功率越小,對相鄰回路的串音干擾越??;反之,串音干擾越大。串音防衛(wèi)度表明被串回路本身對外來干擾的防衛(wèi)程度,串音防衛(wèi)度越大,則防衛(wèi)能力越強(qiáng)。8、若已知f=5MHz,同軸電纜回路的一次參數(shù):電阻,電

12、感,電導(dǎo),電容。試求該同軸電纜的二次參數(shù)。解:特性阻抗衰減常數(shù)和相移常數(shù)為: 或者不乘以8.686可得:0.321714Np/km9、設(shè)某平行雙導(dǎo)線的直徑為2mm,間距為8mm,周圍介質(zhì)為空氣,求其特性阻抗。解:首先求,10、設(shè)某同軸線的外導(dǎo)體內(nèi)直徑為20mm,內(nèi)導(dǎo)體外直徑為10mm,求其特性阻抗;若在內(nèi)外導(dǎo)體之間填充為2.20的介質(zhì),求其特性阻抗。解:當(dāng)填充介質(zhì)后, 。第三章 波導(dǎo)傳輸線理論1、 波導(dǎo)為什么不能傳輸TEM波?答:因?yàn)槿艚饘俨▽?dǎo)中存在TEM波,那么磁力線應(yīng)在橫截面上,而磁力線應(yīng)是閉合的,根據(jù)右手螺旋規(guī)則,必有電場的縱向分量,即位移電流支持磁場,若沿此閉合磁力回線對H做線積分,積

13、分后應(yīng)等于軸向電流(即)。2、 波導(dǎo)波長與工作波長有何區(qū)別?答:波導(dǎo)中某波型沿波導(dǎo)軸向相鄰兩個(gè)點(diǎn)相位面變化2(一個(gè)周期T) 之間距離稱為該波型的波導(dǎo)波長,以P表示。而工作波長是由不同的信號(hào)波所特有的,與自身性質(zhì)有關(guān)。3、 一空氣填充的矩形波導(dǎo),其截面尺寸a = 8cm, b = 4cm,試畫出截止波c長的分布圖,并說明工作頻率f1=3GHz和f2=5GHz的電磁波在該波導(dǎo)中可以傳輸哪些模式。解:根據(jù)公式可以得到,cm。圖略。由得,而各模式的截止波長為,可見,該波導(dǎo)在工作頻率為3GHz時(shí),只能傳輸波。4、 若將3cm標(biāo)準(zhǔn)矩形波導(dǎo)BJ-100型(a = 22.86mm , b10.16mm)用來傳

14、輸工作波長0= 5cm的電磁波,試問是否可能?若用BJ-58型(a =40.4mm, b = 20.2mm)用來傳輸波長0= 3cm的電磁波是否可能?會(huì)不會(huì)產(chǎn)生什么問題?解:(1)首先考慮TE 10波,因此,不能用來傳輸波長5cm的電磁波。(2)同上,因此可以傳輸。5、 設(shè)有標(biāo)準(zhǔn)矩形波導(dǎo)BJ-32型,a=72.12rnm, b34.04mm (1)當(dāng)工作波長=6cm時(shí),該波導(dǎo)中可能傳輸哪些模式?(2)設(shè)0=10cm并工作于TE10模式,求相位常數(shù)、波導(dǎo)波長p、相速度Vp、群速度Vg、和波阻抗ZTE10解:(1)可以傳輸;可以傳輸 可以傳輸m=1,n=1:,可以傳輸TE11和TM11波;m=1,

15、n=2:,不能傳輸;m=2,n=1:,不能傳輸。因此,只能傳輸TE10、 TE11和TM11、。TE20(2),其中,帶入公式解得,。6、在BJ-100型的矩形波導(dǎo)中傳輸頻率f =10GHz的TE10模式的電磁波。(1)求C、p、和ZTE10(2)若波導(dǎo)寬邊a增大一倍,上述各量如何變化?(3)若波導(dǎo)窄邊尺寸b增大一倍,上述各量又將如何變化?(4)若波導(dǎo)截面尺寸不變,但工作頻率變?yōu)?5GHz,上述各量又將如何變化?解:(1),(2)(3)(4)方法同上。7、有一空氣填充的矩形波導(dǎo)工作于TE10模式,其工作頻率為10GHz,已測得波導(dǎo)波長p 4cm,試求: (1)截止頻率f,和截止波長C; (2)

16、相速度Vp、群速度Vg和波阻抗ZTE10;解:(1)由公式得到,則;(2),。8、有一內(nèi)充空氣,ba f1.2fc1fc1=c/2a; fc2=c/2b0.8*c/2b f1.2* c/2a or 0.8*c/ f1.2* c/2aSo : a6cm,b4 cm9、設(shè)有空氣填充的內(nèi)直徑為5cm的圓形波導(dǎo),試求: (1) TE11, TMo1和TE01,模式的截止波長; (2)當(dāng)工作波長分別為7cm, 6cm和3cm時(shí),波導(dǎo)中可能存在哪些模式? (3) 0為7cm時(shí)主模的、Vp、Vg、p 和波阻抗。解:(1)直接查表有;(2)當(dāng)工作波長為7cm時(shí),故可以存在。,故不可以存在。,不可以存在。綜上,

17、在工作波長為7cm時(shí),波導(dǎo)中只能存在TE11波。同理可知,在工作波長為6cm時(shí),可以存在的模式為TE11波和TM01波;在工作波長為3cm時(shí),可以存在的模式為TE11、TE21、TE01、TE31、TM01、TM11以及TM21。(3)0為7cm時(shí)主模為TE11波,且有,; 。10、空氣填充的圓形波導(dǎo)中傳輸主模,已知工作頻率f = 5GHz, o /c= 0.9,試求: (1)該波導(dǎo)的內(nèi)直徑; (2)和p解:(1)f = 5GHz, o /c= 0.9知,因?yàn)槭莻鬏斨髂?,則為TE11波,有6.67cm=3.41a得到a=1.96cm,則內(nèi)直徑為2a=3.92cm。(2);11、設(shè)計(jì)一圓波導(dǎo),工

18、作波長=7 cm,只容許TE11波傳輸。解:在波導(dǎo)中單模傳輸?shù)臈l件是:2.623.41。得到2.053cma2.672。即只要滿足圓波導(dǎo)的a在上述范圍內(nèi),即可保證為單模傳輸,也即只容許TE11波傳輸。12、有一空氣同軸線的截面尺寸a =10mm, b = 40mm 。 (1)計(jì)算TE11, TE01和TM01三種模式的截止波長; (2)當(dāng)工作波長0=10cm時(shí),求TEM模和TE11模的相速度。解: (1),;(2)同軸線中相速度等于相應(yīng)介質(zhì)中波的傳播速度。所以有在TEM模中的截止波長為 所以 同軸線中相速度等于相應(yīng)介質(zhì)中波的傳播速度 對于TE11 13、有一同軸線內(nèi)導(dǎo)體的半徑a=0.5mm,b

19、=1.75mm,若絕緣材料的介電常數(shù)為1。該同軸線的特性阻抗為多少?并計(jì)算單模工作的工作頻率范圍。解:單模傳輸有c/f(b+),代入數(shù)據(jù)得fVc時(shí),該模式在傳輸中不會(huì)截止;若VVc時(shí),此模式截止。6階躍型光纖的單模傳輸條件是什么?答:通常把只能傳輸一種模式的光纖稱為單模光纖,單模光纖只傳輸一種模式即基模LP01或HE11,所以它不存在模式色散且?guī)挊O寬,一般都在幾十GHzkm以上,可實(shí)用于長距離大容量的通信。要保證單模傳輸,需要二階模截止即讓光纖的歸一化頻率V小于二階模LP11歸一化截止頻率,從而可得:0VVc(LP01)=2.4048這一重要關(guān)系稱為“單模傳輸條件”。7什么是單模光纖的截止波

20、長?寫出表達(dá)式。答:通常把只能傳輸一種模式的光纖稱為單模光纖,單模光纖只傳輸一種模式即基模LP01或HE11。對某一光纖,每個(gè)模式,都對應(yīng)有一個(gè)截止波長lc,當(dāng)工作波長llc時(shí),該模式可以傳輸;當(dāng)llc時(shí),該模式就截止了。對于單模光纖,其截止波長為lc=2pn1(2D)1/2a/Vc。8光纖產(chǎn)生的原因及其危害是什么?9光纖損耗和色散產(chǎn)生的原因及其危害是什么?為什么說光纖的損耗和色散會(huì)限制系統(tǒng)的光纖傳輸距離?答:造成光纖損耗的原因很多,主要有吸收損耗、散射損耗和附加損耗。吸收損耗是光波通過光纖材料時(shí),一部分光能被消耗(吸收)轉(zhuǎn)換成其他形式的能量而形成;散射損耗是由于材料的不均勻使光散射將光能輻射

21、出光纖外導(dǎo)致的損耗;附加損耗屬于來自外部的損耗或稱應(yīng)用損耗,如在成纜、施工安裝和使用運(yùn)行中使光纖扭曲、側(cè)壓等造成光纖宏彎和微彎所形成的損耗等。光纖的損耗將導(dǎo)致傳輸信號(hào)的衰減,光纖損耗是決定光纖通信系統(tǒng)中繼距離的主要因素之一。光纖的損耗將導(dǎo)致傳輸信號(hào)的衰減,所以把光纖的損耗又稱衰減。當(dāng)光信號(hào)在光纖中傳輸時(shí),隨著距離增長光的強(qiáng)度隨之減弱,其規(guī)律為:;在光纖中,信號(hào)的不同模式或不同頻率在傳輸時(shí)具有不同的群速度,因而信號(hào)達(dá)到終端時(shí)會(huì)出現(xiàn)傳輸時(shí)延差,從而引起信號(hào)畸變,這種現(xiàn)象統(tǒng)稱為色散。對于數(shù)字信號(hào),經(jīng)光纖傳播一段距離后,色散會(huì)引起光脈沖展寬,嚴(yán)重時(shí),前后脈沖將互相重疊,形成碼間干擾,導(dǎo)致誤碼率增加。因

22、此,色散決定了光纖的傳輸帶寬,限制了系統(tǒng)的傳輸速率或中繼距離。10光纖中都有哪幾種色散?解釋其含義。答:根據(jù)色散產(chǎn)生的原因,光纖的色散主要分為:模式色散、材料色散、波導(dǎo)色散和偏振模色散。下面分別給予介紹。模式色散一般存在于多模光纖中。因?yàn)椋诙嗄9饫w中同時(shí)存在多個(gè)模式,不同模式沿光纖軸向傳播的群速度是不同,它們到達(dá)終端時(shí),必定會(huì)有先有后,出現(xiàn)時(shí)延差,形成模式色散,從而引起脈沖寬度展寬;由于光纖材料的折射率隨光波長的變化而變化,使得光信號(hào)各頻率的群速度不同,引起傳輸時(shí)延差的現(xiàn)象,稱為材料色散。這種色散取決于光纖材料折射率的波長特性和光源的線譜寬度;波導(dǎo)色散是針對光纖中某個(gè)導(dǎo)模而言的,在不同的波長

23、下,其相位常數(shù)b不同,從而群速度不同,引起色散。波導(dǎo)色散還與光纖的結(jié)構(gòu)參數(shù)、纖芯與包層的相對折射率差等多方面的原因有關(guān),故也稱為結(jié)構(gòu)色散;對于理想單模光纖,由于只傳輸一種模式(基模LP01或HE11模),故不存在模式色散,但存在偏振模色散。偏振模色散是單模光纖特有的一種色散,偏振模色散的產(chǎn)生是由于單模光纖中實(shí)際上傳輸?shù)氖莾蓚€(gè)相互正交的偏振模,它們的電場各沿x,y方向偏振,分別記作LPx01和LPy01,其相位常數(shù)bx,b y不同(bxby),相應(yīng)的群速度不同,從而引起偏振色散。11.已知漸變型光纖纖芯的折射率分布為求: 光纖的本地?cái)?shù)值孔徑NA(r)。解:,12均勻光纖芯與包層的折射率分別為:n

24、l150,n2145,試計(jì)算:(1)光纖芯與包層的相對折射率差?(2)光纖的數(shù)值孔徑NA?(3)在1km長的光纖上,由子午線的光程差所引起的最大時(shí)延差max ?(4)若在1km長的光纖上,將max減小為10ns/km, n2應(yīng)選什么值.解:(1);(2);(3)由n1sinq1=n2sinq2可求出sinq1為1.45/1.5,則列出方程并解得此時(shí)所走的光程為1.034483km,max=(1.034483-1)/c=1.1494e-7s/m。更正:則 = (1000*1.5)/(3.0*108) * (1.5/1.45 - 1) =172.35ns(4)由題可以先求出光走的光程L=1003m

25、。sinq1=1/1.003= n2/1.5,帶入數(shù)據(jù)得到,n2=1.4955。更正:由公式可得,代入數(shù)據(jù)可得: 1.49713. 已知階躍光纖纖芯的折射率nl1.465,相對折射率差 = 0.01,纖芯半徑a25m 試求:LPOl、LPO2、LP11和LP12模的截止波長各為多少?解:查表可以得到對應(yīng)的Vc值分別為:0,3.8317,2.4048,5.5201,分別帶入公式lc=2pn1(2D)1/2a/Vc,得到以下各值:無截止波長;9.624m(8.493m);13.533m;5.896m。14. 階躍光纖,若nl1.50, 0=l.3m,試計(jì)算(1)若= 025,為了保證單模傳輸,其纖

26、芯半徑a應(yīng)取多大?(2)若取a=5m ,為保證單模傳輸,應(yīng)取多大?解:(1)單模傳輸?shù)臈l件,將數(shù)據(jù)帶入解出0a0.469m。 (2),帶入數(shù)據(jù)得到,0 0,時(shí),ReR, 此時(shí)電波射線折射向上彎曲,與地球彎曲方向相反,故稱負(fù)折射。當(dāng) R,此時(shí)電波射線折射向下彎曲,與地球彎曲方向相同,故稱正折射。在正折射中,K稱為臨界折射。K=4/3,=4R稱為標(biāo)準(zhǔn)大氣折射;K0,R時(shí)稱為超折射現(xiàn)象。當(dāng) = 0,K1時(shí),ReR,此時(shí)大氣折射指數(shù)不隨高度變化,大氣為均勻介質(zhì),射線軌跡為一直線,相當(dāng)電波射線的曲率半徑,故稱無折射。7、大氣和地面造成了幾種衰落?衰落產(chǎn)生的原因以及抗衰落所采用的技術(shù)有那些?答:當(dāng)電波傳播

27、空間的參數(shù)變化時(shí),收信端的收信電平會(huì)偏離設(shè)計(jì)值,稱為傳播衰落。引起衰落的原因是多方面的,大體上可以歸為兩大類:第一類是由氣象條件的不平穩(wěn)變化引起的,如大氣折射的慢變化,雨霧衰減以及大氣中不均勻體的散射等引起的衰落;第二類是由多徑傳播引起的衰落。由于氣象條件不平穩(wěn)變化,使傳播發(fā)生異常,可能出現(xiàn)多條傳播路徑這就稱為多徑傳播。這時(shí)到達(dá)接收天線的幾條射線在垂直天線口面上的相位不可能完全相同,產(chǎn)生相互迭加干擾,使合成信號(hào)產(chǎn)生或深或淺的衰落??顾ヂ湟话悴捎梅旨夹g(shù)和自適應(yīng)均衡技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。主要技術(shù)有分集技術(shù)和自適應(yīng)均衡。8、微波和衛(wèi)星通信中將采用哪些抗衰落技術(shù)?答:在微波和衛(wèi)星通信中,主要采用的是分集技術(shù)和

28、自適應(yīng)均衡技術(shù)來實(shí)現(xiàn)抗衰落。9、無線(如衛(wèi)星、移動(dòng)通信)中將采用哪些抗衰落技術(shù)?答:減少通信距離;增加發(fā)送功率;調(diào)整天線高度;選擇合適路由;在移動(dòng)通信中采用微蜂窩、直放站;采用分集技術(shù)、均衡技術(shù)、瑞克技術(shù)、糾錯(cuò)技術(shù)等。10、簡述碼分多址的工作原理。答:碼分多址(CDMA,Code Division Multiple Access)是一種利用信號(hào)結(jié)構(gòu)的正文性來鑒別有用信號(hào)的多址方式。在碼分多址(CDMA)系統(tǒng)中,站址的劃分是根據(jù)各站的碼型結(jié)構(gòu)不同來實(shí)現(xiàn)的。各地球站可以便用相同的載波頻率,占用同樣的射頻帶寬,在任意時(shí)間內(nèi)發(fā)射信號(hào)。一般選擇偽隨機(jī)(PN)碼作地址碼。一個(gè)地球站發(fā)出的信號(hào),只能用與它相

29、關(guān)的接收機(jī)才能檢測出來。11、已知發(fā)信功率PT =10W,工作頻率f = 4. 2GHz,兩微波站相距50km, GT =1000倍,GR =38dB , 收、發(fā)天線的饋線損耗Lr= Lt =3dB。求:在自由空間傳播條件下接收機(jī)的輸入功率電平和輸入功率。解:將PT=1W換成電平值,12、已知兩微波站相距46km,反射點(diǎn)離發(fā)端18km,且天線高度恰好滿足自由空間的余隙h0,通信頻率為6GHz,地面反射因子0.7。求:天線的自由空間的余隙h0和衰落因子Lk解:首先求F1,13、某微波傳輸信道,發(fā)射天線的增益為32dB,接收天線的的增益為20dB,收發(fā)距離為24500 km,載波中心頻率為6.90

30、4GHz,求該信道的基本傳輸損耗為多少?若發(fā)射功率為25w,接收機(jī)的接收到的功率為多少?解:(1)(2)14、已知在自由空間傳輸條件下接收機(jī)的收信功率P=-35dBm,在傳輸途中有如圖5-7所示的刃形障礙物,且hc= -0.5F1 (F1是第1費(fèi)涅耳區(qū)半徑) ,求此時(shí)收信功率電平。解:由hc= -0.5F1可知hc/ F1= -0.5,查圖得到損耗為L=12dB,此時(shí)的接收功率電平為P=-35-12= 一47dBm。第六章 移動(dòng)通信傳輸信道的特性1、 何謂移動(dòng)通信?答:所謂移動(dòng)通信,就是通信的一方或雙方是在移動(dòng)中實(shí)現(xiàn)通信的。2、 移動(dòng)通信的信道有些什么特點(diǎn)?答:移動(dòng)通信的傳輸特點(diǎn):1、必須利用

31、無線電波進(jìn)行信息傳輸;2是在復(fù)雜的干擾環(huán)境中進(jìn)行的傳輸;3頻譜資源非常有限;4、傳輸效果涉及的因素眾多。3、 移動(dòng)通信的工作方式有哪幾種?各有什么特點(diǎn)?答:移動(dòng)通信的工作方式分為單工通信方式和雙工通信方式。所謂單工通信方式,是指通信雙方都能收發(fā)消息,但不能同時(shí)進(jìn)行收和發(fā)的工作方式,消息只能單方向進(jìn)行傳輸;所謂全雙工通信,是指通信雙方可同時(shí)進(jìn)行雙向傳輸消息的工作方式。在這種方式下,雙方都可同時(shí)進(jìn)行收發(fā)消息,全雙工通信的信道必須是雙向信道。4、 GSM移動(dòng)通信系統(tǒng)由幾部分組成?每部分的作用是什么?答: 移動(dòng)通信系統(tǒng)一般由移動(dòng)臺(tái)(MS)、基站子系統(tǒng)(BSS)、移動(dòng)交換子系統(tǒng)(MSS)以及與其他網(wǎng)(如

32、PSTN、Internet等)相連的中繼線等組成。移動(dòng)臺(tái)或移動(dòng)終端(MT)是移動(dòng)通信系統(tǒng)不可缺少的一部分,它有手持機(jī)和車載臺(tái)等類型。目前,移動(dòng)終端除基本的電話業(yè)務(wù)以外,還可為用戶提供一些數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、多媒體業(yè)務(wù)和移動(dòng)增值業(yè)務(wù)等非話音業(yè)務(wù)。基站子系統(tǒng)包括一個(gè)基站控制器(BSC)和由其控制的若干個(gè)基站收發(fā)信機(jī)(BTS)或基站(BS)?;咀酉到y(tǒng)負(fù)責(zé)管理無線資源,實(shí)現(xiàn)固定網(wǎng)與移動(dòng)用戶之間的通信連接,傳送或接收系統(tǒng)信號(hào)和用戶信息。發(fā)信機(jī)(BTS)與基站控制器(BSC)之間采用有線中繼電路傳輸信號(hào),有時(shí)也可采用微波中繼方式。移動(dòng)交換子系統(tǒng)(MSS)主要包括移動(dòng)交換中心(MSC/GMSC)、歸屬位置寄存器(H

33、LR)、訪問位置寄存器(VLR)、認(rèn)證中心(AUC)、短消息業(yè)務(wù)中心(SMC)等。移動(dòng)交換中心主要用來處理信息的交換和整個(gè)系統(tǒng)的集中控制管理,負(fù)責(zé)交換移動(dòng)臺(tái)各種類型的呼叫,如本地呼叫、長途呼叫和國際呼叫,提供連接維護(hù)管理中心的接口,還可以通過標(biāo)準(zhǔn)接口與基站子系統(tǒng)、其他MSC、固定電話網(wǎng)(PSTN)/Internet等外部網(wǎng)絡(luò)連接。為有效地提供分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),現(xiàn)在移動(dòng)交換子系統(tǒng)還包括相應(yīng)的分組業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn),如SGSN,GGSN等。在現(xiàn)有的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中,移動(dòng)臺(tái)與基站通過無線鏈路建立連接,然后通過地面電路連接到移動(dòng)業(yè)務(wù)中心(MSC),再通過網(wǎng)關(guān)移動(dòng)業(yè)務(wù)中心(GMSC)接入公共電話交換網(wǎng)絡(luò)(PSTN)或其

34、它的公共陸地移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)(PLMN)。在這種網(wǎng)絡(luò)中,移動(dòng)性管理是通過HLR/VLR結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的。5、 指出移動(dòng)通信的傳輸特點(diǎn)。答:移動(dòng)通信是在復(fù)雜的干擾環(huán)境中進(jìn)行的傳輸。無線電波傳輸方式具有復(fù)雜性、開放性。移動(dòng)通信系統(tǒng)的移動(dòng)臺(tái)和基站臺(tái)所發(fā)射的微波段的無線電波,在傳播中不僅存在大氣(自由空間)傳播損耗,還有經(jīng)多條不同路徑來的眾多反射波合成的多徑信號(hào)產(chǎn)生的多徑衰落。地形構(gòu)造、粗糙程度和各種建筑物的阻擋、屏蔽作用以及散射和多徑反射等的影響都將使信號(hào)發(fā)生衰落。6、 闡述頻分雙工和時(shí)分雙工的區(qū)別和各自特點(diǎn)。答:區(qū)別:在頻分雙工中,收發(fā)用不同的頻段,但時(shí)間上連續(xù)收發(fā);在時(shí)分雙工方式中,收發(fā)用同一頻段,但通過不同

35、時(shí)間段進(jìn)行收發(fā)。各自特點(diǎn):在FDD方式中,接收和傳送位于分離的兩個(gè)對稱頻率信道上,用保證頻段來分離接收和傳送信道。在TDD方式中接收和傳送是利用同一頻率信道的不同時(shí)隙實(shí)現(xiàn)的,用保證時(shí)間來分離接收與傳送信道。7、 敘述典型移動(dòng)通信系統(tǒng)的主要工作頻段。答:GSM采用的是900MHz頻段,IS-95采用的是800MHz,分配給第三代移動(dòng)通信的是2GHz。8、 介紹產(chǎn)生陰影效應(yīng)和多徑效應(yīng)的原因。答:當(dāng)電磁波在傳輸路徑上遇到高矮、位置、占地面積不等的建筑物,起伏的地形、山峰和森林等阻擋時(shí),會(huì)形成電磁場的陰影,移動(dòng)臺(tái)通過這些陰影時(shí)就會(huì)造成接收場強(qiáng)中值的變化,這就是產(chǎn)生陰影效應(yīng)的原因。實(shí)際中接收點(diǎn)的電波是直

36、射波、反射波、繞射波和散射波的合成,由于每條傳播路徑各不相同,各路徑信號(hào)的時(shí)延也各不相同,接收點(diǎn)信號(hào)的矢量合成的結(jié)果就形成接收點(diǎn)場強(qiáng)瞬時(shí)值的快速、大幅度的變化,這就是引起多徑效應(yīng)的原因。9、 給出按照多徑信道特征參數(shù)不同劃分的信道分類。答:可以分為3類:(1)平坦衰落信道和頻率選擇性衰落信道;(2)快衰落信道和慢衰落信道;(3)空間選擇性衰落信道和非空間選擇性衰落信道。10、 簡述噪聲的分類和特性。答:噪聲分為內(nèi)部噪聲和外部噪聲,內(nèi)部噪聲只要是設(shè)備本身產(chǎn)生的噪聲,而外部噪聲才是真正對移動(dòng)信道的影響較大的噪聲。11、 解釋鄰道干擾、同頻道干擾、互調(diào)干擾、遠(yuǎn)近效應(yīng)和符號(hào)間干擾。答:鄰道干擾是指相鄰

37、的或鄰近頻道之間信號(hào)的相互干擾。同頻道干擾是指所有落到接收機(jī)同帶內(nèi)的與有用信號(hào)頻率相同或相近的無用信號(hào)的干擾?;フ{(diào)干擾是指試傳輸信道中的非線性電路產(chǎn)生的。遠(yuǎn)近效應(yīng)是指近處無用信號(hào)壓制遠(yuǎn)處有用信號(hào)的現(xiàn)象。符號(hào)間干擾是由于數(shù)字脈沖的擴(kuò)展造成相鄰符號(hào)的重疊,從而產(chǎn)生的干擾。12、 基站天線有效高度為50m,移動(dòng)臺(tái)天線高度為2m,由r0=10km和要求的有用信號(hào)和干擾信號(hào)的比S/I =22 dB,試求同道再用距離D。解:13、 當(dāng)一個(gè)基站同時(shí)接收兩個(gè)移動(dòng)臺(tái)發(fā)來的信號(hào),一個(gè)移動(dòng)臺(tái)離基站為0.1km,另一個(gè)離基站為10km ,單位路徑損耗相等,試求其近端 遠(yuǎn)端比干擾。解:近端 遠(yuǎn)端比干擾 14、 已知市區(qū)

38、移動(dòng)臺(tái)的工作頻率為350MHz,其接收機(jī)帶寬為16kHz,試求接收機(jī)輸入端的人為噪聲功率為多少dBw?解:基準(zhǔn)噪聲功率:N0=10 lg kT0BN =10lg(1.3810 -232901610 3)= -162dBw由查表得市區(qū)人為噪聲功率系數(shù)在頻率為350MHz時(shí)的Fa=27dB,故接收機(jī)輸入端的平均人為噪聲功率: N=Fa+ N0= -162 dBw +27dB=-135 dBw 。15、 某一移動(dòng)信道,工作頻段為450 MHz,基站天線高度為50 m,天線增益為10 dB,移動(dòng)臺(tái)天線高度為3m,天線增益為0 dB;在市區(qū)工作,傳播路徑為中等起伏地,通信距離為10km。試求:(1)傳播

39、路徑損耗中值;(2)若基站發(fā)射機(jī)送至天線的信號(hào)功率為20 W,求移動(dòng)臺(tái)天線得到的信號(hào)功率中值。解:(1)根據(jù)已知條件,帶入公式直接求得自由空間傳播損耗 由圖6-19查得市區(qū)基本損耗中值: Am(f,d)=27dB 由圖6-20(a)可得基站天線高度增益因子:Hb(hb,d)=-12dB 由圖6-20(b)移動(dòng)臺(tái)天線高度增益因子: Hm(hm,f)=0dB把上述各項(xiàng)代入式(6-23),可得傳播路徑損耗中值為 (答案計(jì)算)修改:(2)移動(dòng)臺(tái)天線得到的信號(hào)功率中值PP:Pp(dB) (修改的值)16、 已知干擾的頻率fA=150.2MHz、fB=150.1MHz、fC =150.0MHz。問當(dāng)某用戶

40、移動(dòng)臺(tái)的接收頻率為150.3MHz時(shí),能否產(chǎn)生三階互調(diào)干擾?解:由式(6.21)得 2fA fB = 150.3 MHz ;fA + fB fC = 150.3 MHz,由此可知,它既受兩信號(hào)三階互調(diào)干擾,又受三信號(hào)三階互調(diào)干擾。第七章 微波通信傳輸信道的特征1, 簡述微波中繼傳輸應(yīng)用情況。答:當(dāng)前微波中繼傳輸系統(tǒng)的應(yīng)用主要有準(zhǔn)同步數(shù)字系列(PDH)微波傳輸系統(tǒng),同步數(shù)字系列(SDH)微波傳輸系統(tǒng)。其中以SDH微波中繼傳輸系統(tǒng)的應(yīng)用最為典型。具體的應(yīng)用有:微波中繼傳輸系統(tǒng)在電信網(wǎng)中的應(yīng)用,微波中繼傳輸系統(tǒng)移動(dòng)通信網(wǎng)中的應(yīng)用。1、 簡述余隙的概念以及在工程中的選擇條件。答:障礙物頂部至TR(T為

41、發(fā)射點(diǎn),R為接收點(diǎn))線的垂直距離hc稱為余隙。2、 簡述微波通信常用頻率。 答:300MHz-3000GHz3、 簡述微波常用天線的種類及其特點(diǎn)。答:卡賽格林天線結(jié)構(gòu)、拋物面天線結(jié)構(gòu)、喇叭天線結(jié)構(gòu)、微帶天線結(jié)構(gòu)、智能天線結(jié)構(gòu)。4、 .數(shù)字微波的線路噪聲分為哪幾種?各包括哪幾種?答:熱噪聲、各種干擾噪聲波、波形失真噪聲等其他噪聲。5、 微波天線高度的選取應(yīng)考慮哪些因素?答:(1)云、霧、雨等小水滴對微波能量的熱吸收以及氧分子對微波的諧振吸收。(2)云、霧、雨等小水滴對微波的散射情況。(3)對流層溫度、壓力、水汽含量等因素。6、 已知微波發(fā)信功率4W,工作頻率4000MHZ,微波兩站相距50km,

42、發(fā)射天線的增益為30dB,接收天線的的增益為25dB,收發(fā)兩端饋線系統(tǒng)損耗Lr=2 dB, Lt=1 dB,傳輸路徑上障礙物的尖峰好落hc=0,求:實(shí)際微波接收機(jī)能接收的功率PR。解:自由空間損耗Lp為:Lp=32.45+20lgd(km)+20lg(MHz)-Gt(dB)-Gr(dB) =32.45+33.97+72.04-30-25=83.46dB 自由空間下接收功率: Pro(dBm)=Pt(dBm)-(Lr+Lr+Lp)dB=10lg4000-2-1-83.46=-50.44dBm 易知L=6dB。 微波接收機(jī)實(shí)際接收功率為: Pr(dBm)=Pro(dBm)-L(dBm)=-50.4

43、4dBm-6dB=-56.44dBm7、 若兩相鄰微波站A、B相距48km,反射點(diǎn)距A站18km和24km,求此兩種情況下的地面突起高度h1和h2各是多少?若又考慮大氣折射時(shí)的K值為4/3,再求上述兩種情況下的等效地面突起高度he1和he2各是多少m?解:(1)設(shè)反射點(diǎn)分別為C點(diǎn)和G點(diǎn)。各點(diǎn)至AB的垂直距離為h1和h2。通過E點(diǎn)作地球的直徑DE,hDE。因hDE,EF2R,故可得:h1:d2=d1:2R h1=d1d2/2R0.04218km 同理:h2=0.045km(2)考慮到大氣折射K=4/3時(shí),上述情況下C點(diǎn)等效地面突起高度為:he1=d1d1/2Re=d1d2/2KR0.03164k

44、m同理,G點(diǎn)等效地面突起高度為:he2=d1d2/2Re=d1d2/2KR=0.03375km。8、 設(shè)微波中繼通信采用f10GHz,站距為50km,路徑為光滑球形地面,收發(fā)天線最小高度,如圖7-12所示。求(1)不計(jì)大氣折射K=1,保證自由空間余隙h0時(shí),等高收發(fā)天線的最小高度;(2)在k4/3時(shí),收發(fā)天線最小高度。解:(1)地形為光滑球面,地球半徑6370 km ,線路中點(diǎn)之地面凸起高度h最大,可設(shè)中點(diǎn)為反射點(diǎn)(一般以地形最高點(diǎn)為反射點(diǎn)),d1=d2=25km,而,于是自由空間余隙為:,當(dāng)K=1時(shí),地面凸起高度:確定收發(fā)天線高度時(shí),應(yīng)使地面凸起高度最大處還留有h0的傳播空間,故(2)k4/

45、3時(shí),地面凸起高度:9、 已知某數(shù)字微波通信系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)如下:理論載噪比20dB,固定惡化=4 dB,在室溫下(290K),接收機(jī)的噪聲系數(shù)2.1,接收機(jī)的等效帶寬=26.8MHz,試計(jì)算出該系統(tǒng)的門限載波信號(hào)功率電平值。解:噪聲功率NNFKToB=2.1*1.38e(-23)*290*26.8e6= 2.25e-13w。,所以有10、 已知一個(gè)6GHz的SDH 155Mbit/s系統(tǒng)的傳輸信道參數(shù)如下:發(fā)射機(jī)的發(fā)射電平等于42dBm,收、發(fā)端天線增益各為43dB,單端饋線損耗Lf2.5dB,附加損耗Lc=2.5dB,信道的頻帶寬度為25.833MHz,實(shí)際門限載噪比C/N25.1dB,噪聲

46、系數(shù)2dB,收發(fā)兩端之間的距離60km。試計(jì)算出系統(tǒng)的平衰落儲(chǔ)備是多少?解:根據(jù)公式,直接帶入數(shù)據(jù)解得,第八章 衛(wèi)星通信傳輸線路的特征1. 簡要敘述衛(wèi)星通信的主要優(yōu)缺點(diǎn);與光纖通信相比,你認(rèn)為衛(wèi)星通信系統(tǒng)適合什么樣的應(yīng)用領(lǐng)域。答:衛(wèi)星通信的主要優(yōu)點(diǎn)是:(1)通信范圍大,只要衛(wèi)星發(fā)射的波束覆蓋進(jìn)行的范圍均可進(jìn)行通信。(2)不易受陸地災(zāi)害影響。(3)建設(shè)速度快。(4)易于實(shí)現(xiàn)廣播和多址通信。(5)電路和話務(wù)量可靈活調(diào)整。(6)同一通信可用于不同方向和不同區(qū)域。主要缺點(diǎn)是:(1)由于兩地球站向電磁波傳播距離有72000Km,信號(hào)到達(dá)有延遲。(2)10GHz以上頻帶受降雨雪的影響。(3)天線受太陽噪聲

47、的影響。主要應(yīng)用領(lǐng)域:(1)機(jī)內(nèi)通信服務(wù)(2)衛(wèi)星導(dǎo)航的定位應(yīng)用(3)衛(wèi)星導(dǎo)航在運(yùn)輸上的應(yīng)用(4)衛(wèi)星導(dǎo)航在非運(yùn)輸上的應(yīng)用(5)數(shù)字電影(6)衛(wèi)星無線電(7)衛(wèi)星遙感業(yè)務(wù)2. 衛(wèi)星通信系統(tǒng)由哪幾部分組成? 它們各自的作用如何? 衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的主要功能是什么?答:一個(gè)靜止衛(wèi)星通信系統(tǒng)由空間分系統(tǒng)(通信衛(wèi)星)、地球站分系統(tǒng)、跟蹤遙測與指令分系統(tǒng)(TT&C,Tracking,,Telemetry and Command Station)和監(jiān)控管理分系統(tǒng)(SCC,Satellite Control Center)四大部分組成。跟蹤遙測與指令分系統(tǒng)又稱為測控站,它是受衛(wèi)星控制中心自直接管轄的、衛(wèi)星測控系統(tǒng)

48、的附屬部分。它與衛(wèi)星控制中心結(jié)合,其任務(wù)是:檢測和控制火箭并對衛(wèi)星進(jìn)行跟蹤測量;控制其準(zhǔn)確進(jìn)入靜止軌道上的指定位置;待衛(wèi)星正常運(yùn)行后,定期對衛(wèi)星進(jìn)行軌道修正和位置保持;測控衛(wèi)星的通信系統(tǒng)及其他部分的工作狀態(tài),使其正常工作;必要時(shí),控制衛(wèi)星的退役。監(jiān)控管理分系統(tǒng)又稱衛(wèi)星控制中心,它的任務(wù)是對定點(diǎn)的衛(wèi)星在業(yè)務(wù)開通前、后進(jìn)行通信性能的監(jiān)測和控制,例如對衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器功率、衛(wèi)星天線增益以及各地球站發(fā)射的功率、射頻頻率和帶寬等基本通信參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控,以保證正常通信。跟蹤遙測與指令分系統(tǒng)和監(jiān)控管理分系統(tǒng)構(gòu)成了衛(wèi)星測控系統(tǒng)。一個(gè)測控系統(tǒng)一般是由以衛(wèi)星控制中心為主體的衛(wèi)星控制系統(tǒng)和分布在不同地區(qū)的多個(gè)測控站組成。地

49、球站是衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)的主要組成部分,所有的用戶終端將通過它接入衛(wèi)星通信線路。根據(jù)地球站的大小和用途不同,它的組成也有所不同。概括地說,衛(wèi)星通信系統(tǒng)由空間段和地面段兩部分組成??臻g段以衛(wèi)星為主體,并包括地面衛(wèi)星控制中心SCC和跟蹤、遙測和指令站TT&C,在TTC站與衛(wèi)星之間,有一條控制和監(jiān)視的鏈路對衛(wèi)星進(jìn)行監(jiān)控。衛(wèi)星星載的通信分系統(tǒng)主要是轉(zhuǎn)發(fā)器,現(xiàn)代的星載轉(zhuǎn)發(fā)器不僅僅能提供足夠的增益(包含從上行頻率到下行頻率的頻率變換),而且具有(再生)處理和交換功能。3. 衛(wèi)星通信使用哪些工作頻段? 原因是什么? 目前使用較多的衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)主要有哪些?答:通信衛(wèi)星比較適合的工作頻段宜選在110,最理想的頻段是4

50、6。4. 通信衛(wèi)星有哪些運(yùn)行軌道? 影響靜止衛(wèi)星軌道的有哪些因素?答:按衛(wèi)星軌道的傾角分為以下三種:(1)若衛(wèi)星的軌道平面與赤道平面重合,則此衛(wèi)星軌道稱為赤道軌道;(2)若衛(wèi)星軌道平面穿過地球的南北極,即與赤道平面垂直,則稱為極軌道;(3)衛(wèi)星軌道平面傾斜于赤道平面,則稱為傾斜軌道。按衛(wèi)星離地面最大高度h的不同,可把衛(wèi)星軌道分為:(1)低軌道(LEO,Low Earth Orbit),此時(shí);(2)中軌道(MEO,Medium Earth Orbit),此時(shí)5000kmh20000km;(3)高軌道(HEO,Highly Elliptical Orbit),其軌道高度h20000km。對靜止衛(wèi)星來說,由于地球結(jié)構(gòu)的不均勻和太陽、月亮引力的影響等,將使衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的實(shí)際軌道不斷發(fā)生不同程度地偏離開普勒定律所確定的理想軌道的現(xiàn)象,這種現(xiàn)象稱為衛(wèi)星的攝動(dòng)。5. 有哪幾種干擾在衛(wèi)星通信中必須考慮? 它們的產(chǎn)生原因是什么?答:(1)系統(tǒng)熱噪聲與等效噪聲溫度

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