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中国南方电网通信技术问答(1837题)(15)

十四、卫星通信部分:60题(1422-1481)

1422. 什么叫卫星通信?

答:卫星通信是指地球上(包括地面、水面和低空大气)的无线通信站之间,利用人造卫星作中继站而进行的通信。

1423. 卫星通信的特点是什么?

答:

(1) 覆盖面积大, 通信距离远。 一颗静止卫星可最大覆盖地球表面三分之一, 三颗同步卫星可覆盖除两极外的全球表面, 从而实现全球通信。 

(2) 设站灵活, 容易实现多址通信。应用:应急通信系统。

(3) 通信容量大, 传送的业务类型多。 

(4) 卫星通信一般为恒参信道, 信道特性稳定。 

(5) 电路使用费用与通信距离无关。

(6) 建站快, 投资省。

1424. 一颗同步通信卫星对地球表面来说,其最大通信距离是多少?覆盖面积占地球表面积的比例是多少?

答:18100公里,42%

1425. 卫星通信的业务范围包括哪些?

答:

(1)固定卫星业务:即,地球站是固定的

(2)移动卫星业务:如:飞船、飞机、公用陆地移动通信。

(3)广播卫星业务。

1426. 卫星通信系统有哪些部分组成?

答:主要包括发端地面站、收端地面站、上行线、下行线和通信卫星等五大部分,

1427. 卫星通信的不足是什么?

答:

(1)要求卫星严格, 有高可靠性、 长寿命。

(2)通信地球站设备较复杂、庞大。

(3)卫星传输信号有延迟。 0.27(s)×2=0.54(s)

1428. 什么叫有效全向辐射功率?

答:表示天线对着目标方向所辐射的电波强度(一般用dBW来表示)。发射功率加上天线增益(dB值),等效于全向天线的辐射强度。

1429. 什么是传播损耗?

答:传播衰耗表示电波在自由空间(恒参信道)传播的衰耗, 又称故有衰减(卫星与地面站两天线间传输衰耗)。

1430. 下行频率为4GHz,其传播损耗是多少?

答: 根据计算公式: 可得:d=40000公里,

LP =22+152.04+22.498=196.54(dB)

1431. 卫星通信中除传播损耗外,还有哪些损耗?

答:还包括大气损耗、电离层中的自由电子和离子的吸收、氧分子、水汽、云雾雨雪的吸收与散射等。

1432. 什么是卫星通信中的传播方程

答:接收端的信号强度(PR)表示卫星通信系统接收信号的能力。它与对方的全向辐射功率成正比, 与传播衰耗成反比, 与接收天线增益成正比

1433. 什么能量扩散技术及其作用?

答:由于卫星转发器是在多载波工作,而转发器的变频器件为非线性器件,因而会产生交调干扰,特别对于有些载波未调制和负担少的情况,载波功率大就会对其他载波带来严重干扰。为此,对未调制的载波,外加一个信号,使其能量扩散。外加信号称为能量扩散信号,一般为20~150Hz的三角波,它可在接收端用高通滤波去掉。

1434. 在卫星通信VSAT系统中,说出一种多址链接方式是什么?

答:S-ALOHA ,ALOHA,R-ALOHA,SREJ-ALOHA

1435. 什么叫日凌中断?

答:每年春分和秋分前后,在静止卫星的星下点进入当地中午前后的一段时间里,卫星处于太阳和地球之间,地球站天线对准卫星的同时,可能也对准太阳,这时强大的太阳噪声干扰,会使通信短暂中断,这种现象称为日凌中断。

1436. 什么叫星蚀?

答:当静止卫星和地心及太阳在一条直线上, 且地球挡住太阳光使卫星处于阴影区时, 就称此为星蚀。

1437. 星蚀一般在什么时间发生?

答:在每年春分和秋分前后23天, 当地的午夜时间前后, 持续时间大约1小时左右。

1438. 什么叫低轨卫星及其运行周期?

答:卫星的轨道高度小于5000公里的卫星,其运行周期T在2-4小时

1439. 什么是中轨卫星?

答:卫星的轨道高度在5000-20000公里,其运行周期T在4-12小时

1440. 如何减少日凌中断对卫星通信的影响?

答:在发生日凌中断之前,可以将业务切换到其他卫星,当日凌中断过去之后再切换回业务,从而避免因中断对业务的影响。

1441. 日凌中断的时间长度是多少?

答:地球自转时,转过太阳表面所需要的角度,一般为0.5-1度,大约需要2-6分钟。

1442. 每年日凌中断发生的次数和天数是多少?

答:每年发生两次,每次大约6天时间。

1443. 在通信卫星采用FDMA多址技术时,需要注意一些什么典型特点?

答:要设置适当的保护频带,要尽量减少互调的影响,要严格控制发信功率。

1444. 地球站类型的往往以天线口径来划分,在国际卫星通信系统(IS)中,是如何规定各类站的天线口径的?

答:A类30~32米、B类11~13米、C类16~18米、 D类 4.57米和3.05米

1445. 卫星通信中,常见有哪些基本多址技术?

答:FDMA、TDMA、CDMA、SDMA

1446. 采用CDMA方式卫星通信的优点是什么?

答:抗多径干扰性能强、保密、隐蔽。

1447. 一般认为,微波辐射大于多少为有害区;我国规定,微波辐射小于多少为安全区。

答:大于1mw/cm2为有害区,小于 38μw/cm2为安全区。

1448. 对于一条卫星通信通道,噪声分配一般考虑哪些方面?

答:上行线路多路噪声、卫星互调噪声、下行线路噪声和地球站内部噪声等。

1449. 在卫星通信调试中,常用有哪些跟踪方式?

答:人工跟踪、程序跟踪和自动跟踪。

1450. 通信卫星中的转发器分哪两类?

答:通常分为透明转发器和处理转发器两大类。

1451. 按照用户性质来分,卫星通信可分为哪些类别?

答:分为公用(商用)、专用、军用等三种类别。

1452. 在卫星通信中,国际电信联盟(ITU)有严格的无线电使用区域划分,我国处于第几区?

答:第 III 区。

1453. 跟踪遥测及指令分系统是卫星通信的重要组成部分,其主要作用是什么?

答:对卫星进行跟踪测量,控制其准确进入轨道上的指定位置,待卫星正常运行后,要定期对卫星进行轨道修正和位置保持。

1454. 地球站由哪几部分组成?

答:主要由天线分系统、发射机分系统、接收机分系统、通信控制分系统、信道终端设备分系统和电源分系统等组成。

1455. 通信卫星的组成是什么?

答:主要由控制分系统、通信分系统、遥测指令分系统、电源分系统和温控分系统等组成。

1456. 什么是瑞利衰落及其克服方法?

答:由于传输通道的多经和时变性,使得接收信号的合成振幅随时间变化,振幅服从瑞利分布,称为瑞利衰落。可以通过分集接收技术(分集接收技术包括:空间分集、频率分集)

1457. 某SDH微波系统,对于STM-1的速率155.520Mb/s,若采用64QAM调制,信道滤波器的滚降系数α=0.35时,传输信道带宽需要多少?

答:155.52/6=25.92M (波特) 传输信道带宽=25.92×(1+α)=34.992MHz

1458. 微波通信系统采用能纠正一位错误的差错控制编码,如果系统的纠错前的误码率为10-4,问纠错后误码率是多少?

答:10-8

1459. 什么是网络的等效输入噪声温度?

答:把网络所产生的热噪声折算到输入端而使输入端的噪声源所升高的温度称为网络的等效输入噪声温度。

1460. 已知某单元的噪声系数NF=2.5dB,计算其等效噪声温度。

答:NF=1+ Te /T0;Te=(NF-1)T0=(1.659-1)×290=191°K.

1461. 一地球站位于东经119.03,北纬26.1,卫星站位于东经110.5,求其星站距离。

答:利用公式:d=sqrt((R+h)2+R2-2R(R+h)cosθcosΦ其中:R为地球半径,取6378km,h为卫星与地球的垂直距离,取35786km,θ为地球站纬度,Φ卫星与地球站的经度差。得到:36622.57km。

1462. 某卫星站采用直径为12m的抛物面天线,天线口径效率为0.6m,天线至接收机前端的馈线长度为10m,馈线每米损耗0.15dB。接收机噪声系数NF为1.2069,星-站距离为38000km,卫星转发器的有效全向辐射功率[EIRP]值为13.0dBW, 下行频率为6GHz。设备工作在室温条件下(20°C=290°K),计算卫星站的品质因数[G/T]值

答:利用公式

[G/T]=G-Ts

G=(πD/λ)2*η

Ts= Ta+(Lf-1)* To+Tr* Lf

G=55.329dB, Te=179.636°K, ∴ [G/T]=32.785 dB/ K

1463. 什么叫卫星的摄动?

答:在空中运行的卫星, 受到来自地球引力不均、太阳、月亮的引力以及地球形状不均匀,太阳辐射压力等影响,使卫星运行轨道偏离预定理想轨道,这种现象称为摄动。

1464. 卫星的摄动有什么特点?

答:造成0.85°/年变化,或者67米/小时,26.6年移动最大,偏离达到14.67°,在经过相同的年份回到0°。

1465. 卫星通信体制是什么?

答:固定预分配和按需分配。

1466. 说出卫星通信中信号变换TDM/PSK/FDMA/PA的含义?

答:时分复用/相位调制/频分多址/预分配。

1467. 卫星通信中,FDMA的优点是什么?

答:技术成熟,设备较简单,在大容量线路工作时效率较高。

1468. 卫星通信中,FDMA的缺点是什么?

答:①多个载波信号同时通过转发器时,会发生转发器有效输出功率降低、产生互调噪声和可懂串话、强信号对弱信号的抑制等现象,因而,有效容量将随载波增多而急剧降低,并且,大、小站难以兼容,各站发射功率必须保持稳定(起伏值一般要求小于土o.5dB);②不灵活,要重新分配频率比较困难。

1469. 卫星通信中,TDMA的特点是什么?

答: 在任何时刻都只有一个站发出的信号通过转发器,转发器始终处于单载波工作状态,因而行波管可工作于接近饱和点,即充分利用卫星功率且无互调;充分利用转发器的频带;不会产生弱信号受抑制问题,上行功率不需要精确控制;各站所发分帧的码速率可以不同,便于大、小站兼空。TDMA方式在中、小容量的线路工作时,也可以得到相当高的效率。它的容量随站数增加而下降的速度比FDMA的缓慢得多。

1470. 卫星通信中,TDMA的工作过程怎样?

答:采用数字制,各站的基带信号低速连续输入并存贮在缓冲器里,而在分配的时隙以高速突发形式的脉冲串调制裁波后发向卫星。各突发开始是“报头”码组,用以解决站址识别及载、位定时的同步问题。接收到的分帧,在解调后也是先存入缓冲器,然后由高速突发变成低速连续输出。

1471. 在卫星通信中,SDMA方式有哪些特点?

答:卫星天线增益高;卫星功率可得到合理有效的利用;不同区域地球站所发信号在空间互不重叠,即使在同一时间用相同频率,也不会相互干扰,因而可实现频率重复使用,这就成倍地扩大了系统的通信容量;转换开关使卫星成为一台空中交换机,各地球站之间可像自动电话系统那样方便地进行多址通信。卫星对其它地面通信系统的干扰减少了,对地球站的技术要求也降低。

1472. 在卫星通信中,SDMA方式有哪些不足?

答:SDMA方式对卫星的稳定及姿态控制提出很高的要求;卫星天线及馈线装置比较庞大和复杂,转换开关不仅使设备复杂,而且由于空间故障难以修复,增加了通信失效的风险。

1473. 在卫星通信中,采用SDH的STM-0复用凡是,其速率为多少?

答:5184Mb/s

1474. 53卫星SDH帧结构与地面光传输SDH帧是不同的,地面SDH的STM-1帧是由9×270个字节块组成,卫星SDH基本帧STM-0帧由多少字节块组成?

答:9×90字节块组成。

1475. 卫星通信中,TDMA的同步分帧结构怎样构成的?

答:由载波、位定时恢复时间tw(共计60 bit),独特码tu(20 bit)及站址识别ti组成。

1476. 卫星通信中,TDMA的初始捕获的方法有哪些?

答:(1)计算机轨道预测法、(2)相对测距法、(3)被动同步法和(4)反馈法。

1477. VSAT系统的特点是什么?

答:VSAT卫星通信系统是卫星通信技术演变的产物,是一系列先进技术综合运用的结果。这些技术包括了调制/解调技术,处理模块LSI以及维比特译码器VLSI阵列的数字技术及通信控制器和处理器。波段扩展新技术(C波段、 Ku段波)以及扩频通信技术。有效的多址和复接技术, 分组交换和通信协议标准化。天线小型化及高功率卫星发展。

1478. VSAT组网的特点是什么?

答:成本低,体积小,易于安装维护,不受地形限制。组网方便,通信效率高;性能质量好、可靠性高,通信容量自适应且扩容简便等。

1479. 典型的VSAT卫星通信网络由什么组成?

答:主要由主站、卫星和许多远端小站(VSAT)三部分组成。

1480. VSAT中的双跳方式是怎样的?主要用途?

答:当各小站内要进行双向通信时,必须首先通过内向信道与枢纽站联系,通过主站再与另一小站通过外向信道联系,即小站→卫星→枢纽站→卫星→另一小站,以“双跳”方式完成信号传送过程。主要用于数据通信和计算机通信。

1481. 卫星通信中,SCPC的含义是什么及其特点?

答:英文Single Channel Per Carrier 的缩写。它是FDMA的一种特殊形式,即每载波仅传送一路话音或数据信号。与FDM—FDMA相比,它的主要特点是: ①适合于轻路由、多地址通信系统的需要。而SCPC方式的容量则基本上与地址数无关;在地址数较多的情况下, SCPC方式的转发器容量要比FDM—FDMA的大得多。②可采用某些技术来增加系统的灵活性,从而充分地利用卫星资源,这些技术主要有: (i)话音激活技术。(ii)按申请分配。

来源:互联网
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