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《微波通信与卫星通信》课程作业注意事项：要求该课程作业全部手写在浙江理工大学标准作业本上；每一章的作业题目要另起一页从新开始；本文档中所列出的题目必须把原题抄写在作业本上，随后再写答案；所有题目都是必选的，请全部做完并且独立完成；要求字迹清晰工整。
请于2015年1月7日上课时随课程论文一起上交。
第1章微波与卫星通信概述1-1 微波通信有哪些特点？卫星通信有哪些特点？微波通信具有良好的抗灾性能，对水灾、风灾以及地震等自然灾害，微波通信一般都不受影响。
但微波经空中传送，易受干扰，在同一微波电路上不能使用相同频率于同一方向，因此微波电路必须在无线电管理部门的严格管理之下进行建设。
此外由于微波直线传播的特性，在电波波束方向上，不能有高楼阻挡,因此城市规划部门要考虑城市空间微波通道的规划，使之不受高楼的阻隔而影响通信卫星通信①通信距离远，且费用与通信距离无关。
②广播方式工作，可以进行多址通信。
③通信容量大，适用多种业务传输。
④可以自发自收进行监测。
⑤无缝覆盖能力。
⑥广域复杂网络拓扑构成能力。
⑦安全可靠性。
1-2 请阐述智能天线的概念。
智能天线又称自适应天线阵列、可变天线阵列、多天线。
智能天线指的是带有可以判定信号的空间信息（比如传播方向）和跟踪、定位信号源的智能算法，并且可以根据此信息，进行空域滤波的天线阵列。
智能天线是一种安装在基站现场的双向天线，通过一组带有可编程电子相位关系的固定天线单元获取方向性，并可以同时获取基站和移动台之间各个链路的方向特性。
[1]智能天线采用空分复用（SDMA）方式，利用信号在传播路径方向上的差别，将时延扩散、瑞利衰落、多径、信道干扰的影响降低，将同频率、同时隙信号区别开来，和其他复用技术相结合，最大限度地有效利用频谱资源。
早期应用集中于雷达和声呐信号处理领域，20世纪70年代后被引入军事通信中。
随着移动通信技术的发展，阵列处理技术被引入到移动通信领域，很快就形成了智能天线的研究领域。
编码技术在卫星通信中的信号增强一、编码技术在卫星通信中的重要性编码技术是卫星通信系统中不可或缺的一部分，它对信号的增强和质量的保证起着至关重要的作用。
在卫星通信领域，信号传输距离远、环境复杂，因此信号在传输过程中容易受到各种干扰和衰减。
编码技术能够通过增加冗余信息来提高信号的鲁棒性，从而确保信息在恶劣条件下的可靠传输。
1.1 卫星通信系统概述卫星通信系统是一种利用人造卫星作为中继站来实现地球上两点或多点之间的通信。
这种通信方式具有覆盖范围广、建设成本相对较低、不受地理环境限制等优点。
随着全球信息化的发展，卫星通信在事、民用、商业等多个领域发挥着越来越重要的作用。
1.2 编码技术的核心作用编码技术在卫星通信中的核心作用主要体现在以下几个方面：- 错误检测与纠正：通过特定的编码方式，可以在接收端检测并纠正一定数量的错误，提高通信的可靠性。
- 信号增强：编码可以增加信号的冗余度，使得信号在传输过程中更加稳定，减少因干扰和衰减导致的信号损失。
- 数据压缩：高效的编码技术可以对数据进行压缩，减少传输所需的带宽，提高频谱利用率。
二、卫星通信中常用的编码技术在卫星通信中，有多种编码技术被广泛应用，每种技术都有其独特的优势和应用场景。
2.1 卷积码卷积码是一种常用的前向纠错编码方式，它通过有限状态的移位寄存器来生成冗余比特。
卷积码具有结构简单、实现方便、性能优越等特点，在卫星通信中被广泛采用。
2.2 Turbo码Turbo码是一种迭代解码的前向纠错编码方式，它由多个卷积码子码器和迭代解码器组成。
Turbo码能够接近香农极限，提供非常高的错误纠正能力，适用于高数据速率的卫星通信系统。
2.3 LDPC码低密度奇偶校验（LDPC）码是一种具有稀疏奇偶校验矩阵的线性编码方式。
LDPC码具有接近香农极限的性能，且在实际应用中具有较低的复杂度和良好的错误纠正能力，是现代卫星通信系统中的热门选择。
2.4 极化码极化码是一种新型的线性编码方式，它通过极化变换将原始信道转换为多个更简单的信道。
微波信号的传输与处理技术随着科技的发展，我们生活中越来越多的物件开始渐渐涉及到无线网络，而所有的机器设备感知和交互所需要的网络都是通过微波信号进行传输与处理。
微波信号是一种高频电磁波，可以在短距离范围内进行高速传输并保持稳定。
本文将介绍微波信号的传输和处理技术。
一、微波信号的传输对于微波信号的传输而言，我们首先需要将信号以一定的方法传输至特定的接收设备中，这个过程涉及到一些技术的细节。
1.微波天线微波天线是一种能够收发微波信号的装置，在微波信号的传输过程中，微波天线起到了相当重要的作用。
如同手机必须配备天线才能接收网络信号一样，微波天线也可以增强信号的稳定性和传输速度。
微波天线的种类有很多，包括方形天线、圆形天线和梯形天线等，根据所需的传输距离和传输速度进行选择。
2.信号传输媒介微波信号的传输媒介包括了空气、电缆和光纤等。
微波信号通过空气传输的速度最快，但是信号传输过程中会受到风吹和其他因素影响，造成信号质量变差。
电缆能够保证传输的稳定性，但是在距离较远的情况下，信号会因为受到张力或弯曲而发生信号质量降低的情况。
光纤传输速度更快，信号传输的稳定性也更好，但是光纤价格昂贵，使用时需要考虑经济成本。
3.传输距离微波信号传输的距离是根据天线的收发距离来决定的。
传输距离过长会造成信号衰减，降低传输速度和质量，因此需根据不同的传输距离选择正确的天线和传输媒介。
二、微波信号的处理在微波信号的传输过程中，经常需要对这些信号进行处理，以达到预期的传输目标。
1.滤波器滤波器是处理微波信号的基本工具，它能够从传输信号中过滤掉一些噪声和干扰信号。
在信号的传输过程中，由于环境差异和设备的不同等原因，会导致噪声的出现，影响信号的传输速度和质量。
为了过滤这些噪声，我们需要使用滤波器对信号进行处理。
2.功率放大器功率放大器用于增强微波信号的强度。
当信号的传输距离较长或信号受到遮挡时，信号强度会降低。
为了保证信号传输的质量和速度，我们需要使用功率放大器来增强信号的强度，以保证信号能够稳定地到达接收设备。
《微波通信与卫星通信》课程作业注意事项：要求该课程作业全部手写在浙江理工大学标准作业本上；每一章的作业题目要另起一页从新开始；本文档中所列出的题目必须把原题抄写在作业本上，随后再写答案；所有题目都是必选的，请全部做完并且独立完成；要求字迹清晰工整。
请于2015年1月7日上课时随课程论文一起上交。
第1章微波与卫星通信概述1-1 微波通信有哪些特点？卫星通信有哪些特点？微波通信具有良好的抗灾性能，对水灾、风灾以及地震等自然灾害，微波通信一般都不受影响。
但微波经空中传送，易受干扰，在同一微波电路上不能使用相同频率于同一方向，因此微波电路必须在无线电管理部门的严格管理之下进行建设。
此外由于微波直线传播的特性，在电波波束方向上，不能有高楼阻挡,因此城市规划部门要考虑城市空间微波通道的规划，使之不受高楼的阻隔而影响通信卫星通信①通信距离远，且费用与通信距离无关。
②广播方式工作，可以进行多址通信。
③通信容量大，适用多种业务传输。
④可以自发自收进行监测。
⑤无缝覆盖能力。
⑥广域复杂网络拓扑构成能力。
⑦安全可靠性。
1-2 请阐述智能天线的概念。
智能天线又称自适应天线阵列、可变天线阵列、多天线。
智能天线指的是带有可以判定信号的空间信息（比如传播方向）和跟踪、定位信号源的智能算法，并且可以根据此信息，进行空域滤波的天线阵列。
智能天线是一种安装在基站现场的双向天线，通过一组带有可编程电子相位关系的固定天线单元获取方向性，并可以同时获取基站和移动台之间各个链路的方向特性。
[1]智能天线采用空分复用（SDMA）方式，利用信号在传播路径方向上的差别，将时延扩散、瑞利衰落、多径、信道干扰的影响降低，将同频率、同时隙信号区别开来，和其他复用技术相结合，最大限度地有效利用频谱资源。
早期应用集中于雷达和声呐信号处理领域，20世纪70年代后被引入军事通信中。
随着移动通信技术的发展，阵列处理技术被引入到移动通信领域，很快就形成了智能天线的研究领域。
