卫星通信第三次大作业
唐聪 1402005 1. 请简述卫星轨道的特性。

卫星轨道按离地面的高度,可分为低轨道、中轨道和高轨道;按形状分可分为圆轨道和椭圆轨道;按飞行方向分可分为顺行轨道(与地球自转方向相同、逆行轨道(与地球自转方向相反、赤道轨道(在赤道上空绕地球飞行和极轨道 (经过地球南北极上空.地球同步轨道(卫星在顺行轨道上绕地球运行时,其运行周期(绕地球一圈的时间与地球的自转周期相同.这种卫星轨道叫地球同步轨道.地球静止卫星轨道.
(如果地球同步轨道卫星正好在地球赤道上空离地面 35786千米的轨道上绕地球运行,由于它绕地球运行的角速度与地球自转的角速度相同,从地面上看去它好像是静止的,这种卫星轨道叫地球静止卫星轨道.地球静止卫星轨道是地球同步轨道的特例,它只有一条.太阳同步轨道(由于地球扁率(地球不是圆球形,而是在赤道部分隆起 ,卫星轨道平面绕地球自转轴旋转.如果卫星轨道平面绕地球自转轴的旋转方向和角速度与地球绕太阳公转的方向和平均角速度相同,则这种卫星轨道叫太阳同步轨道.
2. 请简述多路复用方式的分类,并简述各类的主要特性。

多路复用技术分为以下四种:
1频分多路复用,特点是把电路或空间的频带资源分为多个频段,并将其分配给多个用户, 每个用户终端的数据通过分配给它的子通路传输。

主要用于电话和电缆电视系统。

2时分多路复用, 特点是按传输的时间进行分割, 将不同信号在不同时间内传送。

又包含两种方式:同步时分复用和异步时分复用。

3波分多路复用,特点是对于光的频分复用。

做到用一根光纤来同时传输与多个频率很接近的光波信号。

4码分多路复用,特点是每个用户可在同一时间使用同样的频带进行通信,是一种共享信道的方法。

通信各方面之间不会相互干扰,且抗干扰能力强。

3. 请各例举三种常用的 HPA 和 LNA。

高功率放大器(HPA:行波管放大器(TWTA
速调管放大器(KPA
固态功率放大器(SSPA
低噪声放大器(LNA:参量放大器
致冷砷化镓场效应放大器
常温砷化镓场效应放大器
4. 某卫星采用椭圆轨道,近地点高度 2500km,远地点高度 5500km.如地球半径定为 6380Km,求该卫星的轨道周期。

如该卫星采用圆轨道,轨道高度为 3000km, 轨道周期将如何变化。

解:(1长轴为远地点和近地点之间的直线距离,在半长轴为 a,地球半径为 Re,近地点高度为 Hp 和远地点高度为 Ha 时,有:
2a=2Re+Hp+Ha=2×6380+2500+5500=20760Km
所以,半长轴 a=10380Km,由此计算轨道周期:μ=GMT=2πμ3
a =10524.61924s(2T=μ=9040.961507s
5. 以 WGS-84为基准椭球。

地球上某点的地理坐标为(30⁰ ,60⁰ ,1000m,试求该点对应的椭球三维直角坐标。

DA:-108; DF:0.0000005
X=(N+HcosBcosL
Y=(N+HcosBsinL Z=[N(1-e2+H]sinB
6. 如图一所示,网络由天线、接收机和 LNA 组成,接收机噪声指数为 10dB,LNA 增益为 60dB,其噪声温度为 160K,接收机和 LNA 之间的电缆损耗为 5dB,天线的噪声温度为 30K。

计算网络相对于输入端的噪声温度。

假定环境温度为 280K, 如所有条件不变,网络变换为图二,请再次计算网络相对于输入端的噪声温度。

并分析两次计算结果。

解:(1
对于接收机:F=1
10=10对于 LNA:G=610因此,网络相对输入端的噪声为:
Ts=30+160+
280 1-16. 3⨯
(
+
280
1-
10
16. 3⨯
⨯
(
=190(K
(2对于接收机:F=1
10=10对于 LNA:G=610因此,网络相对输入端的噪为Ts=30+(3.16-1*280+3.16*160+
280
1-
10
16. 3⨯
⨯
(
=1140.408(K 。