卫星通信习题解答第一章1.4 直接在上海正上方放置一颗静止轨道卫星，是否可能？解：没有可能，因为静止轨道卫星需在赤道上方，才能基本相对静止，而上海不位于赤道上。
第二章2.3 计算一下地面站和静止轨道卫星时花在传播上的往返时延有多大？解：静止卫星距地面距离为35786Km ，故往返时延：T=35768000*2/300000000=0.2379s 第三章3.2 1)解释什么是全向辐射功率；2)天线增益为46dB ，卫星发射器馈送给天线的功率为10W 。
计算EIRP 值（瓦或dB ）。
解：1) 全向辐射功率EIRP 表示了发送功率和天线增益的联合效果具体是发射级功率乘发射天线增益：t t
EIRP = P G 2) 5t t EIRP = P G = 10lg10 + 46 = 56dB = 3.9810W ⨯3.3 计算频率分别为6GHz 和12GHz 时，口径3m 的抛物面天线的增益。
解：当频率为6GHz 时()()22424A G = 10.4720.5510.47263 1.95410fD πηηλ==⨯⨯⨯=⨯当频率为12GHz 时 ()()22
424A G = 10.4720.5510.4721237.81710fD πηηλ==⨯⨯⨯=⨯3.5 卫星的EIRP 值为49.4dBW ，计算卫星离地面距离为40000km 时，地面站的功率密度。
解：
()()622249.410lg 420lg 41044 491113294/t t r G P EIRP P d d dBW m πππ-''===--⨯=--=-3.6 （1）解释什么是天线噪声温度；（2）两个放大器级联，每个有10dB 的增益，噪声温度200K ，计算总增益和相对输入的等效噪声温度。
解：
1) 天线噪声温度：天线从环境中接收到的噪声功率的换算值，单位为开2) 220020022010e re e T T T K G =+=+=总3.8 卫星和地面站之间的距离为42000km 。
计算6GHz 时的自由空间损耗。
解：92.4420lg 20lg 92.4420lg 4200020lg 6200.47f L d f dB =++=-+=3.9
天线噪声温度为35K ，与之匹配的接收机器噪声温度为100K 。
计算：1)噪声功率密度；2)带宽为36MHz 的噪声功率。
解：1) ()()2321012 1.381035100 1.8610/n K T T W Hz --=+=⨯⨯+=⨯2) 2160 1.861036100.067N P n f pW -==⨯⨯⨯=3.10 LNA 与一个接收机相联，接收机的噪声系数为12dB ，LNA 增益为40dB ，噪声温度为120K 计算LNA 输入的全噪声温度。
（环境噪声温度为290K ）解： ， 21215.85F N dB ==14010000A dB ==()()220115.8512904306e F T N T K =-=-⨯=2114306120120.4310000e n e T T T K A ∑=+=+=
3.11 一个卫星电视信号占用了整个36MHz ，它必须为接收信号的地面站提供22dB 的
C/N 值。
如果全部的传输损耗为200dB ，地面站的G/T 值为31dB/K ，计算所需的卫星EIRP 值。
解：t t EIRP = P G = 10lg6 + 48.2 = 56dBW
3.13 一个卫星电视信号占用了整个36MHz ，它必须为接收信号的地面站提供22dB 的
C/N 值。
如果全部的传输损耗为200dB ，地面站的G/T 值为31dB/K ，计算所需的卫星EIRP 值。
解：
[][][][]C EIRP =N 2231200228.675.6
38 6.3G LOSSES K B N dBW kW
⎡⎤⎡⎤-+++⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦
=-+-+==3.14 Iridium 卫星系统链路预算（卫星轨道高度785km ）
1)用户链路，下行
频率为1600MHz ；载波带宽为31.5KHz ；发射天线增益为23.1dBi ；EIRP/载波
为24.5dBW;衰落余量为-15.7dB ；接收天线增益为1dB ；噪声温度为24dBK ；
转发器带宽为45dBHz 。
求出自由空间损耗（dB ）
求接收载波功率（dBW ）
求噪声功率（dBW ） 求C/N （热噪声）(dB)
2)用户链路，上行
频率为1600MHz ；载波带宽为50KHz ；发射天线增益为1dBi ；EIRP 为
5.9dBW ；衰落余量为-15.7dB ；接收天线增益为22.6dB ；噪声温度为27dBK ；转发器带宽为47dBHz 。
求出自由空间损耗（dB ）
求接收载波功率（dBW ）
求噪声功率（dBW ）
求C/N （热噪声）（dB ）
解：
1) ()()92.4420lg 20lg 92.4457.9 4.1154.4f L d km f Hz dB
=++=++=
15.724.5154.4115.7144.6r r f P EIRP G L dBW
=+--=++-=-10lg 10lg 10lg 228.62445159.6N kTB k T B dBW
==++=-++=-()144.6159.615r C P N dB N
=-=---=2) ，同下行链路一样
154.4f L dB =15.7 5.922.6154.415.7141.6r r f P EIRP G L dBW
=+--=+--=-228.610lg 10lg 228.62747154.6N kTB T B dBW
==-++=-++=-()141.6154.613r C P N dB N
=-=---=
第四章
4.3 卫星转发器带宽为36MHz ，饱和EIRP 值为27dBW 。
地面站接收机C/T 值为
30dB/K ，全部的链路损失为196dB 。
转发器有多个FDMA 载波，每个载波3MHz 带宽。
转发器有6dB 功率“压缩”（back-off ）。
计算单载波情况下的下行链路C/N 值，并比较有么有功率“压缩”下该FDMA 系统中可以容纳的载波数。
假设可以忽略上行链路噪声和交调噪声，只考虑单载波时的C/N 值。
解：[C/N]=[EIRP]+[G/T]-[L]-[K]-[B]=27+30-196+228.6-10log36000000=14dB
，dB=-[back-off]
carrier TR B B K /α=α=4.79dB=10logK [][][]610lg 3600000010lg 3000000TR c K dB B B α=+-=-+-所以：K=3，没有[back-off]
[K]= =10log12=10.19dB=10logK 所以K=12
[][]TR c B B -4.5 GSM 系统，总带宽25MHz ，一个信道200KHz ，具有8个TDMA 用户，未设保护带宽，求总用户数。
解：=200/8=25KHz
c B N==1000
)1025/(10253
6⨯⨯4.6 某TDMA 系统每帧包括8个时隙的帧结构，每时隙包括156.25比特，数据发送速率为270.833kb/s ，求：1)比特周期；2)时隙周期；3)帧长；4)收发时间间隔。
b T slot T f T
解：
1) =1/270.833kbps=3.692 us b T 2) =*156.25=0.577 ms slot T b T 3) =*8=4.615 ms f T slot T 4) 收发时间间隔为T f 4.7 在上一题提到的系统中每时隙由6个尾比特，8.25个保护比特，26个训练比特和2组58比特业务码组成，求出帧效率。
解：时隙总比特=6+8.25+26+2*58=156.25 b
帧总比特=8*156.25=1250 b ，帧总开销=8*（6+8.25+26）= 322 b 帧效率=（1-322/1250）=74.24%1f η=-帧开销比特数帧总比特数。