卫星通信期末考试复习重点

一．名词解释卫星通信：利用人造地球卫星作为中继站转发无线电波，在两个或多个地球站之间进行的通信。日凌中断：当卫星处在太阳和地球之间，并且三者在一条时间上时，卫星天线在对准卫星接收信号的同时，也会因对准太阳而受到太阳的辐射干扰，又由于地球站天线对准卫星的同时也就对准了太阳，使得强大的太阳噪声进入地球站，因此会造成通信中断，这种现象称为日凌中断。星蚀现象：当地球处于卫星与太阳之间时，地球把阳光遮挡，卫星处于地球的阴影区，此时通信卫星上的太阳能电池不能正常工作，而星载蓄电池只能维持卫星自转，不能支持转发器工作，这种现象造成的通讯中断称为星蚀现象。多址技术：多个地球站通过同一颗卫星建立两址和多址之间的通信的技术。FDMA：是一种把卫星占用的频带按频率高低划分给各地面站的多址方式。CDMA：是一种给各地球站分配一个特殊的地址码（伪随机码）的扩频通信多址方式。复用技术：个人认为，复用技术和多址技术最大的区别在于应用的领域不同。复用这个词通常用在传输上，将一个物理信道根据时间、频率、空间等资源划分为多个虚拟信道。这么做的好处有二：一是减少管道的个数，为运营商减少线路成本；二是提升单通道的容量。从作用上看都是针对传输而言的，与具体用户无关。多址则应用在接入中，特别是移动通信。我们知道在同一个基站下，不同的用户利用相同的资源（同一时间，同一频率）发出通信请求肯定会发生冲突。而多址技术正是用来解决这个问题：如何划分资源块，使更多的用户终端（如手机）能够在不发生冲突的情况下获得服务。当然，处理好用户接入的问题能够提升服务质量并带来商业效益。总的来说，两个技术十分接近，都是针对资源进行细粒度的划分和重用，但应用的领域和目的不大相同。2、多址的“址”在移动通信中是指用户临时占用的信道，多址就是要给用户动态分配一种地址资源——信道，当然这种分配只是临时的；3、多址和复用的区别还在于，多址技术是要根据不同的“址”来区分用户；复用是要给用户一个很好的利用资源的方式。一句话“复用针对资源，多址针对用户”4、另外，多址需要用复用来实现。eg：TDMA中，不同的用户，只有复用了不同的时域资源，才能通过不同的“时隙”来区分不同的用户，而这里的“时隙”也就是用户的“址”。二．简答题1.什么叫升节点和春分点？确定卫星位置的参数有哪些？答：卫星从地球的南半球向北半球飞行的时候经过地球赤道平面的点称为升节点。假设地球不动，则太阳绕地球运行，当太阳从地球的南半球向北半球运行时，穿过地球赤道平面的那个点称为春分点。卫星位置的确定需要以下六个参数：（1）轨道平面的倾角，即卫星轨道平面与赤道平面的夹角。（2）轨道的半长轴。（3）轨道的偏心率。（4）升节点位置，指从春分点到地心的连接与从升节点到地心的连线之间的夹角。（5）近地点幅角，指从升节点到地心的连线与从升节点到地心的连线之间的夹角。（6）卫星初始时刻的位置，是卫星在初始时刻到地心的连线与升节点到地心的连线之间的张角。2.为什么要进行卫星位置保持？卫星姿态控制方法有哪些？答：为克服摄动的影响，需要对卫星轨道进行控制，包括位置保持和姿态控制。所谓位置保持，就是使卫星在运行轨道平面上的位置保持不变。卫星的姿态控制方法有自旋稳定，三轴稳定，重力梯度稳定，磁力稳定。3.通信卫星由哪几部分组成？卫星转发器的作用是什么？答：通信卫星由空间平台和有效载荷两部分组成。卫星转发器通常分为透明转发器和处理转发器。透明转发器接收地面站发来的信号后，在卫星上不做任何处理，只是进行低噪声放大、变频和功率放大，并发向各地球站，即单纯完成转发任务。处理转发器除了能转发信号外，主要还具有信号处理功能。4.开普勒三大定律答：第一定律（轨道定律）：卫星以地心为一个焦点做椭圆运动。第二定律（面积定律）：卫星与地心的连接在相同时间内扫过的面积相等。第三定律（轨道周期定律）：卫星运转周期的平方与轨道半长轴的三次方成正比。5.什么叫交调干扰？如何减少交调干扰？答：在FDMA卫星通信系统中，最大的问题是卫星转发器处于多载波工作状态，当多载波通过TWTA放大时，由于TWTA的非线性而产生各种组合频率成分。当这些组合频率成分落在卫星转发器的工作频带内时，就会造成对有用信号的干扰，这就是交调干扰。减少交调干扰的方法有：（1）控制各载波中心频率的间隔，合理分配不同幅度、不同容量的载波位置。（2）加能量扩散信号（扰码）。（3）对上行链路的载波功率进行控制以及合理地选择行波管的工作点。（4）利用幅度和相位预失真校正行波管特性。6.卫星通信系统总体设计的一般程序答：（1）确定传送信号质量。（2）根据总通信量确定使用的多址方式。（3）决定地球站天线直径。（4）根据电话，电视等业务的要求，确定系统配置，包括各类附属设备、专用设备、以及地面传输系统设备等。（5）按照相应规范要求，确定总体系统指标，并对各分系统提出分指标要求。（6）对各分系统设备进行设计。7.VSAT的含义是什么？试述VSAT网的特点和优点。答：VSAT即甚小口径天线终端，有时也称为卫星小数据站或个人地球站，它是指一类具有甚小口径天线的、非常廉价的智能化小型或微型地球站，可以方便地安装在用户处。与地面通信网相比，VSTA卫星通信网具有以下特点：（1）覆盖范围大，通信成本与距离无关，可对所有地点提供相同的业务种类和服务质量。（2）灵活性好，各种业务可在一个网内并存，并对一个站来说，支持的业务种类、分配的频带和服务质量等级可动态调整；可扩容性好；可控成本低；开辟一个新的通信地点所需时间短。（3）点对多点通信能力强，独立性好，是用户拥有的专用网，不像地面网中受电信部门制约。（4）互操作性好，可使采用不同标准的用户跨越不同的地面网，而在同一个VSAT卫星通信网内进行通信；通信质量好，有较低的误比特率和较短的网络响应时间。与传统卫星通信网相比，VSTA卫星通信网具有以下特点：（1）面向用户而不是面向网络，VSTA与用户设备直接通信，而不是如传统卫星通信网中那样中间经过地面电信网络后再与用户设备进行通信。（2）天线口径小，一般为0.3-2.4m；发射机功率低，一般为1-2W；安装方便，只需简单的安装工具和一般的地基，如普通水泥地面，楼顶，墙壁等。（3）智能化功能强，包括操作，接口，支持业务，信道管理等，可无人操作；集成化程度高，从外表看VSAT只分为天线，室内单元和室外单元三部分。（4）VSAT站很多，但各站的业务量较小；一般用作专用网，而不像传统卫星通信网那样主要用作公用通信网。VSTA通信网的优点：（1）地球站设备简单，体积小，重量轻，造价低，安装和操作简便。（2）组网灵活方便。由于网络部件的模块化，便于调整网络结构，易于适应用户业务量的变化。（3）通信质量好，可靠性高，适于多种业务和数据率，且易于向ISDN(综合业务数字网)过渡。（4）直接面向用户，特别适合于用户分散，稀路有和业务量小的专用通信网。8.简述VSTA网的组成和网络结构答：典型的VSTA网由主站、卫星转发器和众多远端VSTA小站组成。网络结构有星形结构、网形结构、星形和网形的混合结构、卫星单跳结构、作为远地终端。9.GPS由哪几部分组成？各部分的功能是什么？GPS系统包括三大部分：空间部分，地面控制部分，用户设备部分。（1）空间部分：发送用于导航定位的信号，或用于其他特殊用途，如通讯、监测核暴等。（2）地面控制部分：监测和控制卫星运行，编算卫星星历，形成导航电文，保持系统时间。（3）用户设备部分：接收GPS卫星所发出的信号，利用这些信号进行导航定位工作。