卫星通信导论第四章作业

通信原理（陈启兴版）第4章课后习题答案第四章模拟调制4.1 学习指导 4.1.1 要点模拟调制的要点主要包括幅度调制、频率调制和相位调制的⼯作原理。

1. 幅度调制幅度调制是⽤调制信号去控制载波信号的幅度，使之随调制信号作线性变化的过程。

在时域上，已调信号的振幅随基带信号的规律成正⽐变化；在频谱结构上，它的频谱是基带信号频谱在频域内的简单平移。

由于这种平移是线性的，因此，振幅调制通常⼜被称为线性调制。

但是，这⾥的“线性”并不是已调信号与调制信号之间符合线性变换关系。

事实上，任何调制过程都是⼀种⾮线性的变换过程。

幅度调制包括标准调幅（简称调幅）、双边带调幅、单边带调幅和残留边带调幅。

如果调制信号m (t )的直流分量为0，则将其与⼀个直流量A 0相叠加后，再与载波信号相乘，就得到了调幅信号，其时域表达式为[]()()()AM 0c 0c c ()()cos cos ()cos (4 - 1)s t A m t t A t m t t ωωω=+=+如果调制信号m (t )的频谱为M (ω)，则调幅信号的频谱为[][]AM 0c c c c 1()π()()()() (4 - 2)2S A M M ωδωωδωωωωωω=++-+++- 调幅信号的频谱包括载波份量和上下两个边带。

上边带的频谱结构与原调制信号的频谱结构相同，下边带是上边带的镜像。

由波形可以看出，当满⾜条件|m (t )| ≤ A 0 (4-3)时，其包络与调制信号波形相同，因此可以⽤包络检波法很容易恢复出原始调制信号。

否则，出现“过调幅”现象。

这时⽤包络检波将发⽣失真，可以采⽤其他的解调⽅法，如同步检波。

调幅信号的⼀个重要参数是调幅度m ，其定义为[][][][]00max min00max min()() (4 - 4)()()A m t A m t m A m t A m t +-+=+++AM 信号带宽B AM 是基带信号最⾼频率分量f H 的两倍。

查阅资料，对通信工程专业中光纤通信方向、无线通信方向、网络与交换方向、多媒体通信方向的发展进行简要的综述。

（不含图标，文字限在6000字左右））通信工程专业导论大作业不知不觉，8周的专业导论课程就要结束了。

回顾这8次课，可谓是受益匪浅。

我是一名转专业的学生。

一年半前，由于种种原因，入学时进入了一个当时自己并不是很感兴趣的学院——机电学院。

入学时，自己就下定决心好好学习。

终于，机会来了。

大一下学期时，我报名参加转专业考试，经过笔试和面试，我如愿以偿的进入交大中最强的学院——电子信息工程学院，并荣幸的能够加入通信工程专业。

但说实话，当时对这个专业的认识还不是很清晰。

经过半个学期的专业导论的学习，我终于对所学专业有了一个全面系统的认识，我感到收获很多。

更重要的是，通过这次的专业导论的学习，我明白了当初的选择是正确的，我不后悔，我将义无反顾的、一步一步踏踏实实在通信工程这条道路上走下去，争取有所成就与建树。

下面就简要介绍一下这几次在通信导论课程上学到的知识吧。

一.无线通信方向无线通信(Wireless communication)是利用电磁波信号可以在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方式，近些年信息通信领域中，发展最快、应用最广的就是无线通信技术。

在移动中实现的无线通信又通称为移动通信，人们把二者合称为无线移动通信。

1864 年，英国物理学家麦克斯韦（詹姆斯•克拉克•麦克斯韦）从理论上证明了电磁波的存在；1876 年，德国物理学家赫兹（海因里希•鲁道夫•赫兹）用实验证实了电磁波的存在；1900 年，意大利电气工程师和发明家马可尼（伽利尔摩•马可尼）等人利用电磁波进行远距离无线电通信取得了成功，1901年，马可尼又成功地将讯号传送到了大西洋彼岸的美国——科学家们发现了可以改变世界的一把“钥匙”，此后的时间，这个世界将进入无线电通信时代。

目前，无线通信系统主要有六种。

1.蜂窝移动通信系统概念：蜂窝是指把一个通信服务区域分为若干个小无线覆盖区, 每个小区的半径在0.5~20 km左右,用户容量可达上千个。

（完整版）雷达系统导论第3-4章作业答案雷达系统导论作业[1] 3.1沿圆轨道绕地球飞行的卫星高度为5000海里，速度为2.7海里/秒。

（a ）如果UHF （450MHz ）雷达位于轨道平面内，当卫星刚出现在地平线上时观察到的多普勒频移是多少（地球半径为3440海里，忽略大气折射和地面反射的影响）？(b)当卫星处于天顶时多普勒频移是多少？解答：（a ）当卫星刚出现在地平线上时径向速度为)(1.15000344034407.2cos 节=+?=+?==h R R v v v r α （注：1节＝1海里/小时，1海里=1.852公里）故多普勒频移)(7.1)45.01.143.343.32)(Hz GHz f v v Hz f t r r d =??===（（节）λ(b)当卫星处于天顶时径向速度为)(7.2节=r v故多普勒频移)(17.4)45.07.243.343.3)(Hz GHz f v Hz f t r d =??==（（节）[2] 3.2. 220MHz VHF 雷达的最大非模糊距离为180海里。

（a ）第一盲速（单位为节）是多少？(b) 重复习题（a ），但雷达工作在1250MHz 的L 波段。

(c) 重复习题（a ），但雷达工作在9375MHz 的X 波段。

(d)为了获得与（a ）中的VHF 雷达一样的盲速，(c) 中X 波段雷达的非模糊距离（海里）为多少？(e)如果需要第一盲速为（a ）中盲速的雷达，你愿意选择VHF 雷达还是X 波段雷达？请解释你的回答（有可能没有唯一解）。

解答：（a ）Hz R c f c R T un p un p 450010852.11802103223 8===?=，（节）595045001022010397.097.0)()(97.0)(681==??==p p f f c Hz f m kt v λ （b ）Hz f p 4500=，（节）1047450010125010397.0)()(97.0681===Hz f m v p λ （c ）Hz f p 4500=，（节）140450010937510397.0)()(97.0681===Hz f m v p λ （d ）海里）公里(8.1)(33.3450021032228==??===?=p p un un p f c cT R c R T （e ）如果需要第一盲速为（节）5950)()(97.01==Hz f m v p λ，从上面的计算可以看出，随着雷达工作频率的升高（波长的减小），要求p f升高，则最大非模糊距离pun f R 2=下降，例如(d)中X 波段雷达的非模糊距离仅为1.8海里，对许多雷达应用来说太短了（脉冲多普勒雷达可使用高雷达工作频率）。

第四章课后习题答案
1.导航和定位二者之间有什么区别和联系？
答：定位：指测量和表达地理对象、现象、事件发生在什么时间、什么空间位置的理论方法与技术。

导航：指按照和预定路线从起点出发、安全、准确、经济地引导目的地的方法和技术，基于我在哪，进而解决如何、何时到达目的地的问题。

定位是导航的基础，导航是定位的主要应用之一，二者关系密切有时不加区分。

2.我国为什么要发展北斗导航卫星？
答：我国开发北斗卫星系统采用我国自主建立的北斗坐标系，应用于适合我国运用的系统，同时也为全球开放免费服务，授权服务为有高精度、高可靠导航需求的用户提供服务、保护我国安全等。

3.未来定位导航技术的发展趋势是什么？
答：新兴技术、高精度等。

4.如何理解位置服务即为基于位置的地理信息服务？
答：位置服务即为基于位置的地理信息服务：广义的位置服务泛指所有与位置相关的地理信息服务；狭义的位置服务特指移动通信技术与定位导航技术相结合，在GIS平台支持下提供与位置相关服务的增值
有业务，也称移动位置服务。

5.LEVEL5完全自动驾驶中涉及的导航定位和地理信息关键技术有哪些，现状如何？发展瓶颈是什么？
答：LEVEL5：激光雷达、航位推算、地图匹配和全球卫星定位系统的混合定位导航方法。

高精度实时定位技术是实现自动驾驶和汽车只能化的最大技术挑战，应配备厘米级精度的矢量地图。

第1章题解① T= V= s ② T= V= s ③ T= V= s ④ T= V= s ⑤ T= V= s① 84231km ，281ms ② 160ms ③ 37500km第2章题解（1）, (2) , (3) , (4) ,d=37911km 03.39=α f L =G/T=K馈线输入端 105.0105.0010110LNA A T T T T +⎪⎭⎫ ⎝⎛-+==171°KLNA 输入端 LNA AT T T T +⎪⎪⎭⎫⎝⎛-+=105.00105.0101110=153°K 3×2110-W/Hz217°KEIRP=48dBW G/T=K(1) ； ； (2)4.8 m(K T 2900=)噪声系数的噪声温度为0T = (K T 2900=) 噪声系数的噪声温度为0T = (K T 2900=)++100+3=179K噪声温度为 =++⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+41.01.010500010029010111050EIRP=47dBW(1) 03981.001585.01011014.18.1+=+=CNC/N=(2) 002328.0003981.0006309.01011014.22.2=-=-=CN于是，所需的上行C/N=(1) 链路损耗 L=+20lg37500+= (2)卫星转发器输入功率 C=20++26= – 卫星转发器输出功率 C=110–==11W (3) N= –+10lg500+10lg36M= – (4) C/N=(1) 卫星转发器发射的每路功率为 –14dBW/路=路(2) 地球站接收载波功率 C= ––206+30+40= –150Dbw地球站输入端噪声功率 N= –+10lg150+10lg50K= –载噪比 C/N=(3)余量=–=(1) 链路损耗L=+20lg38500+=(2) 接收天线增益G=202459.05.0⎪⎭⎫⎝⎛π=接收载波功率 C=10lg200+34–3+––1= –(3) 噪声功率 N= –+10lg110+10lg20M= –(4) C/N=余量(5) 强降雨时接收载波功率 C= ––2= –噪声功率 N= –+10lg260+10lg20M= –载噪比 C/N=余量 dB(1) 链路损耗 L=+20lg37500++2=(2)噪声功率 N= –+10lg500+10lg36M= –(3) 转发器输入载波功率 C=10lg100+54+26–= –载噪比 C/N=(4) 卫星发射功率 110–=或链路传输损耗 L=+20lg2000+=地球站接收载波功率 C=+(18–3)+1–= –地球站噪声功率 N= –+10lg260+10lg20K= –载噪比 C/N=第3章题解由图3-3得输入回退6dB ；由图3-4得输出回退3dB 。

卫星通信作业作业1链路分析已知某卫星通信系统的一个转发器，卫星到地球站距离4x 104km ：若上行衰减[Lpu]= 207dB,卞行衰减[L PD ] = 206dB,这属于哪个频段？若每信道均采用QPSK 调制，数据速率64kbps ,有效带宽38kHz ,设P e < 10~8时， Eb/n 。

= 12dBo 则每信道的门限[(:/门出和[C/N]th 是多少？ 在以上基础上，若每个卫星收发天线的增益均为[G]sat = 25dB,卫星行波管单波饱和输 出功率为100W,卫星转发器在匹配条件下功率增益为[G p ]sat = 120dB,假设发送地球 站馈线衰减为ldB •接收地球站馈线衰减为O.5dB,星上收、发机的馈线衰减分别为0.6 dB 和0.8dB,不考虑其它损耗，分别求卫星的[EIRP]SS 和地面站的[EIRPhs 。

在以上基础上，若输入补偿IBO 为6dB,输出补偿OBO 为4dB,问这时卫星及地球站的 [EIRP]S1 和[EIRP]E — 根据自由空间损耗的计算公式厶FS = (47rR 〃)2 则对上行链路来说 Lpu = (47T/?/A y )2 = ^nRfu/c)2c fl~ fu = I 了= 1.3368 x 1010Hz = 13368GHz 4TT R同理，对下行链路来说Lp D = (4nR/A D y = (4n7?%/c)2 f D =鋼 了 = 1.1914 x 1010Wz = 11.914GHz 4TT R 则通过上下行频率，可以判断属于Kii 频段。

由已知条件有：r b = 64kbps 9 B = 38kHz,根据载噪比的定义 由已知条件有：P rx = 100I¥, Lprx = 0・8dB 根据卫星EIRP 的计算公式[EIRP]SS = 竽=10 log(lOO) + 25-0.8 = 44.2dBW L FTX由已知条件有：P TX = 100W, L PU = 207dB, L FTX = 0.6dB根据地球站EIRP 的计算公式[EIRP]S1 = [EIRP]SS /OBO = 44.2-4 = 40・2dB[EIRP]E 1 = [EIRP]ES /IBO = 82.6-6 = 76.6dB1、 ⑴ ⑵⑶ 糾解:⑴ ⑵ ⑶ 糾[C/T]th =E Q r b 1 … n 0 12 + 10 log(64 X 103) 一 228.6 = -168.5dBK^ [C/N4 = n Q B = 12 + 10 log(64 x 103) 一 10 log(38 x 103) = 14.3dB [EIRP]ss = P TX L PU L FTX [G ]sat [G p]sat=101og(100) + 207 + 0.6- 25 - 120 = 82.6dBW2、某静止卫星通信系统，地球站发射机的输出功率为3kW,发射馈线系统衰减为0・5dB, 发射天线II 径为25m,天线效率为0.7,上行工作频率为6GHz,地球站与卫星间的距离 为40000km,转发器天线增益为5dB,接收馈线衰减为ldB,计算卫星接收机输入端的 信号功率。

沪科版八年级第四章第一节《光的传播》课下作业一、积累·整合1、光在真空中的速度是__________km/s。

一通讯卫星距离地球约3.6×104km一束光从卫星射到地球约需________s。

2、打雷时，雷声和闪电是同时发生的，但我们总是先看到闪电后听到雷声，是因为____ __________________________________。

3、一个人沿马路走时，经过一盏路灯，路灯照射出的人的影子长短会发生变化，其变化情况是（）A、逐渐变长B、逐渐变短C、先变长，再变短D、先变短，再变长4、太阳光垂直照射到一个极小的“”形孔上，在地上产生的光点是（）A、方形的B、圆形的C、“”形的D、“”形的5、小孔成像实验说明了光______________的性质，通过小孔所成的像是_______像。

6、能够_______的物体叫光源；下列物体：太阳、月亮、通电电灯、电视荧屏、钻石，属于光源的有_______ 、________ 。

二、拓展·应用7、关于光的传播过程，下列说法中错误的是：（）A、光的传播方向不变B、光在空气中的传播速度是3×105 km/sC、光在同种均匀介质中沿直线传播D、光在水中的速度小于在空气中的速度8、下列说法正确的是( )A、夜晚，天上的明月是光源B、夜晚，发光的萤火虫是光源C、我们能看到的物体都是光源D、只有太阳是光源9、一棵树在阳光照射下，观察它投在地面上的影子的长短，从早晨到傍晚的变化情况是( )A、先变长后变短B、先变短后变长C、逐渐变短D、逐渐变长10、某同学举了四个例子说明光是沿直线传播的，其中不正确的是( )A、日食、月食现象B、影子的形成C、太阳落在地平线以下我们还能看见D、看不到不透明物体后面的东西三、探索·创新11、当太阳、水星、地球运行到一条直线上时，在地球上可以观察到太阳上有一个小黑斑在缓慢移动，这种现象称为“水星凌日”，是难得的天文奇观。

《卫星通信导论》复习题一、填空题：1、卫星绕地球运行规律服从开普勒定理。

2、现在实际运行的通信卫星多为圆形轨道卫星。

3、轨道保持用以克服各种摄动的影响，保持轨道参数不变。

4、ITU将全球划分为三个频率区域，中国属于第Ⅲ区5、在卫星通信系统中，通信卫星的作用是（中继转发信号）。

6、静止轨道卫星距离地球表面（36,000公里左右）7、位于静止轨道上的通信卫星（相对于地球并不静止，会在轨道上几公里至几十公里的范围内漂移）8、一般卫星系统由空间段、控制段和地面段三部分组成。

9、目前的卫星系统，主要有固定业务的卫星系统（FSS）、移动业务的卫星系统（MSS）、和广播业务的卫星系统。

10、范·艾伦辐射带是由高能质子和电子组成的辐射带，有强电磁辐射，高能粒子穿透会使卫星的寿命大大降低。

其内层辐射带的高度为1500~5000Km，高度为3700 Km时，浓度最大；外层辐射带的高度为12000~19000，高度为18500 Km时，浓度最大。

11、属于C 波段的频率范围是(4~7 GHz )，Ku波段的频率范围是（12~18GHz）12、卫星通信与其他通信方式相比较，具有（通信距离远、覆盖地域广、不受地理条件限制、以广播方式工作、工作频段高、通信容量大，传输业务类型多）的特点。

13、卫星通信系统由（通信卫星、地球站、上行链路、下行链路）组成。

14、由地球站发射给通信卫星的信号常被称为（上行信号）15、由通信卫星转发给地球站的信号常被称为（下行信号）16、星间链路则是指从一颗卫星到另外一颗卫星之间的链路。

17 对于地球站发射系统而言，其发射频带宽度一般要求在（500MHz以上）18. 衡量地球站及卫星转发器发射信号能力的参数是（EIRP）19、EIRP定义为天线发射功率P与该天线增益G的乘积。

20、衡量地球站接收信号能力的参数是（G/T值）21、自由空间损耗指：电波在传播过程中，能量随传输距离的扩大而扩散引起的损耗。