卫星电视期末考试总结.doc

复习 提纲1. 什么是卫星通信？卫星通信是指利用人造地球卫星作为中继站转发无线电信号，在两个或多个地面站之间进行的通信过程或方式。2. 我国目前利用的通信卫星传送数字电视节频段有哪些？3. 数字卫星广播有哪些突出的优点？就卫星广播而言：覆盖面、广投资省、建设速度快、传输广播电视信号质量好、频谱利用率高，运行成本低、维护方便由于其数字化：所需发射的功率小，能提供多路多声道的优质音频信号；能提供多种服务；便于实现节目的有条件接收。4. 压缩算法 有哪几种关键技术？考虑MPEG，请详见235. 卫星通信干扰的类型有多少？非恶意：i. 地面干扰：地球站设备的杂波干扰、电磁干扰、互相干扰、交叉极化干扰ii. 空间干扰：邻星干扰、相邻信道干扰、个别用户不规范操作误发信号干扰iii. 自然干扰：雨衰、日凌、电离层闪烁、星蚀恶意：堵塞干扰和传播干扰6. 非恶意干扰的防范方法是什么？7. 恶意干扰的防范方法是什么？8. 卫星轨道的分类有哪些？什么是同步，静止按形状分为椭圆轨道和圆轨道，按倾角分为赤道轨道、极地轨道和倾斜轨道（包括顺行和逆行），按高度分为LEO(500h2000km)、MEO(8000h20000km)、GEO(h=35786)、HEO（h）20000）同步轨道是让太空船或人造卫星的周期，和地球自转周期相同的特殊轨道静止轨道特别指卫星或人造卫星垂直于地球赤道上方的正圆形地球同步轨道。9. 静止卫星有哪些特点？优点：通信距离远，覆盖面积大地球站不需要复杂的跟踪系统即可对准卫星信道绝大部分在自由空间，工作稳定，传输质量高多普勒频移可忽略缺点：保密性较差时延长静止卫星的发射与控制技术比较复杂，运营成本高地球的两极地区为通信盲区，而且地球的高纬度地区通信效果较差地球的静止轨道只有一条，因此轨道上所能容纳的静止卫星数目有限。10. 恒星日和时是如何定义的？子午线两次对向同一恒星的时间间隔叫做恒星日（恒星日：以无穷远处的恒星为参考方向时，地球自转一圈所用的时间，长度小于太阳日长度，为23.56.04）以春分点为参考点，由春分点的周日视运动所确定的时间，称为恒星时。（恒星时：是春分点距子午圈的时角。对应于地球上每一个地方子午圈存在一种地方恒星时。恒星时是世界时0时（北京时间8时）的格林尼治恒星时。）11. 卫星轨道对通信系统性能的影响有哪些？i. 多普勒频移：对于一个固定的观察者而言，一个移动中的无线设备的发射频率是随着该设备与观察者之间的相对速度变化的。（f/fT=VT/C，式中VT 是发送端对接受端的径向速度，fT 是发送信号频率，c 是光速，是发送信号的波长）ii. 静止卫星的星蚀：卫星、地球、太阳共处一条直线上，且阻挡了阳光，静止卫星处于地球的阴影区，导致卫星上的太阳能电池无法正常工作。iii. 静止卫星的日凌中断：卫星处于太阳与地球之间，地球站的天线对准卫星的同时也对准了太阳，这样大量的太阳噪声进入地球站接收设备中，导致通信中断。12. 什么是日凌，星蚀？它们发生有何规律？对模拟和数字卫星广播分别有什么影响？日凌：在每年春分和秋分时节，卫星处于太阳和地球之间，且在一条直线上，称之为日凌。每年春分秋分前后，当卫星星下点进入当地时间中午前后。（星下点：卫星与地心连线和地球表面的交点。）星蚀：当太阳、地球和卫星处于一条直线时看，地球挡住了照射在卫星上面的阳光，卫星处于地球的阴影区，称之为星蚀。每年春分秋分前后各23天，当卫星星下点进入当地时间午夜前后。影响：13. 对地球站发射和接收系统的主要求有哪些？i. 发送的信号应满足宽频带、稳定、大功率的信号，能接收由卫星转发器传来的微弱信号。ii. 可以传输多路电话、电报、传真，以及高速数据、电视等多种业务信号。iii. 性能稳定，可靠，维护、使用方便。iv. 建设成本和维护费用不应太高14. 广播转发器的作用是什么？只是单纯完成转发任务，接受上行信号，低噪声放大变频，高功率放大。透明转发器Ps：处理转发器：转发信号同时处理信号（对数字信号进行再生，是噪声不累积；在不同的卫星天线波之间进行信号交换；进行其他更高级的信号变换和处理）15. EIRP和 G/T 的定义和计算 EIRP等效全向辐射功率，是在地球已知点上卫星下行链路信号强度与来自轨道位置辐射1W功率的全向辐射器的信号之比(dBW)，它反映卫星的辐射能力EIRP=10 lgP-Lt+Gt(dBW)，P卫星TWTA的输出功率; Lt行波管至卫星天线之间的功率损耗； Gt卫星天线增益。EIRP：表示地球站或卫星的发射功率，地球站的EIRP为高功放的输出功率与天线增益的乘积，而且要考虑高功放输出口到天线馈源口连接波导的损耗。EIRP=GTPT（PT表示天线馈源口的输入功率，GT是发射天线增益）G/T：天线增益对噪声温度比，表示地球站天线和低噪声放大器的性能，它与接收机的灵敏度密切相关（dB/k）（G：低噪放输入端的接收天线增益。T：表示地球站系统的噪声温度）16. 大型业务和广播地球站的基本特点大型业务地球站：i. 采用卡塞格伦天线，另外多采用窄波束天线，需要精确的跟踪系统ii. 高功放的额定功率和配置决定于发送载波数目、类型和规模，大多采用行波管和速调管iii. LNA的噪声温度要等于或小于天线噪声温度iv. 目前采用的体制为TDM/QPSK/FDMA或TDMA广播卫星业务：卫星电视接收机：i. 低噪声放大器的噪声温度为4050K，噪声系数为1.21.5dBii. 下变频器与低噪声放大器集成在一起，又称高频头，要求高频头具有宽带特性iii. 设计TVRO时，在接收机的成本和性能折衷。iv. 数字压缩卫星电视接收机： DVB-S； MPEG-2信源编码，图像信号压缩到5Mb/s；加上伴音、图文、附加数据等，总速率为6.11Mb/s；纠错编码为级联码，其中内码为3/4码率卷积码，外码为RS码，编码后速率为8.84Mb/s；QPSK调制17. VSAT小站设备主要包括哪几部分？由小口径天线、室外单元和室内单元组成【ps：VSAT卫星通信网的组成：主站（是VSAT卫星通信网的核心，设有网络监控与管理中心，对全网运行状态进行监控管理）、小站、卫星转发器】18. 上行站系统组成包括哪些部分？发送、天线、接收、监控、电源等几个子系统组成19. 卫星数字接收机组成框图、技术指标是什么？20. 卫星数字电视广播系统21. DVB -S系统发射部分由哪几个组成，简述各的功能 1) 信源编码和复用：信源编码部分主要完成模/数和标准变换以及数字压缩功能。节目复用是指视音频相辅助数据经节目复用器混合成一个数据流，即构成节目数码流，同时加入一些业务用的信息。2) 信道编码和数字调制：a)信道编码：为了防止误码，因此传输中要加入纠错码，以实现自动纠错，从而提高信号传输的可靠性。级联信道编码由RS编码和卷积码组成。其中RS码对纠正突发性误码很有效。卷积编码除纠正本组的误码以外，也纠正其他组的误码。在RS码与卷积码间为一交织器，采用卷积交织方案。交织是为解决卷积编码可能产生的连续误码，交织器可将连续误码分散开，使接收端能够有效的纠错，使连续误码不会超出纠错能力。b)数字调制四相相移键控（QPSK）调制的传输效率高，抗误码性能较优。22. 差错控系统有哪几种？卫星广播采用的是DVB的系统具体采用哪些纠错方法？重传反馈方式（ARQ）、前向纠错方式（FEC）、混合纠错方式（HEC）具体：RS码和卷积码级联的纠错方法，同时通过交织技术可提高纠错能力。23. MPEG编码有哪些关键技术？压缩算法采用：除去电视视频信号的时间冗余和除去空间冗余，使码率降到3-8Mb/s仍获得清晰地图像离散余弦变换，之型扫描与游程编码，熵编码，信道缓存，运动估计，运动补偿24. DVB -S2 标准提出的意义、技术特点及DVB -S2 的系统组成及特点。意义：不仅能满足民用消费者观看电视节目的需求, 而且能充分发挥卫星信道频带宽、传输信息量大的优势, 进行多媒体数据播出或Int e m et 的交互式服务业务。技术特点：改良编码方式（BCH和LDPC级联的信道编码方式）、采用高阶调制方式（多相调制MPSK，高阶调制QPSK/8PSK/16APSK/32APSK）、混合的输入格式（视频编码标准MPEG-4，支持任何输入流格式）、可变编码调制VCM和自适应编码调制方式ACM系统组成：输入模式适配流适配前向纠错映射物理层成帧调制输出模式适配（ModeAdaption）是输入数据流的接口，用来适配DVB-S.2种类繁多的输入流格式。流适配完成基带成帧、加扰两个功能。前向纠错采用LDPC（内码）与BCH（外码）级联的形式。映射部分按后续采用的具体的调制方式（QPSK、8PSK、16APSK、32APSK），将输入的经过前向纠错的串行码流转换成满足特定星座图样式的并行码流。 物理层成帧部分通过加扰实现能量扩散，以及空帧插入等。 调制部分完成基带成形和调制。25. 概述我国卫星数字广播的现状。26. 微波传播的过程中按照机理划分存在哪些衰落？自由空间传播衰落、大气吸收衰落、雨雾散射衰落、K型衰落、多径衰落、波导型衰落、闪烁型衰落27. 云，雪降雨雾气对微波传播的影响有哪些比程度。大气环境对电磁波：折射、散射、反射、衰减、相移和去极化、闪烁等传输，散射效应直接影响了信号的传输容量和信号质量及系统稳定性。其中雨衰是影响最为突出的。28. （大气、电离层） 折射、闪烁及法拉第旋转 概念。大气折射，是由于大气的不均匀性, 电磁波在其中传播产生的折射。大气闪烁，是指由大气折射率的不规则变化而引起信号电波强度变化的现象。电离层中有大量中性分子和离子，运动的电子与它们碰撞后，有部分能量转变为中性分子和离子的热运动能量。这样的能量交换使电波能量衰减，称为电离层吸收。电磁波在通过电离层时，受到电离层结构不均匀和随机的时变性影响发生散射，使得能量在时空中重新分布，造成电磁波信号的幅度、相位、到达角、极化状态等发生短期不规则的变化，称为“电离层闪烁”现象。法拉第旋转就是线极化电波通过电磁场时，会在电磁场的影响下产生极化面相对入射波的旋转。29. 什么是 去极化效应 ？去极化效应是指极化波穿过各向异性介质时，极化方向发生变化的物理现象。30. 传播噪声 包括哪些？31. 自由空间电波传播损耗计算。L(dB)=32.45+20lgf+20lgd当Gt = Gr=1时，当Gt 和Gr 非 1时，32. 抛物面天线工作原理、分析方法是什么？工作原理：抛物面天线是一种单反射面型天线，利用轴对称的旋转抛物面作为主反射面，将馈源置于抛物面的焦点F上，馈源通常采用喇叭天线或喇叭天线阵列，发射时信号从馈源向抛物面辐射，经抛物面反射后向空中辐射。由于馈源位于抛物面的焦点上，电波经抛物面反射后，沿抛物面法向平行辐射。接收时，经反射面反射后，电波汇聚到馈源，馈源可接收到最大信号能量。分析方法：几何光学法、口面场积分法、口面电流法33. 卫星天线的主要技术性能是什么？工作频带宽且能在多极化方式下工作；具有可展开的机械结构，质量要轻；天线材料应可适应大范围且极端的温度变化34. 接收天线馈源的要求是什么？要有适当的方向性出没；口面具有均匀振幅和相位特性以及固定的相位中心；体积小，长度短；阻抗匹配特性好35. 馈源极化的确定方式是什么？卫星接收系统之中的高频头都是线极化的。圆极化波是由两个幅度相同，方向互相垂直，相位相差90的线极化波组成计划器：改变圆极中的两个线极化波之间的相位差，设法使其同相之后再叠加。36. 地球站天线有哪些？抛物面天线、卡塞格伦天线、格里高利天线、偏馈天线37. 标准卡塞格伦天线的辐射机理 是什么？该天线有哪些 优点 ？辐射机理：主馈源发出的电磁波被副反射器反射后到达主反射器卡塞格伦天线的优点是天线的效率高，噪声温度低，馈源和低噪声放大器可以安装在天线后方的射频箱里，这样可以减小馈线损耗带来的不利影响38. 卫星系统 上、 下行链路预算 下行链路预算 。根据已知条件，计算 。根据已知条件，计算 。根据已知条件，计算 自由空间损耗 、噪声功率 、热 噪声 等。缩写含义1、MSS MSS：移动卫星业务 ：移动卫星业务2、FSSFSSFSS：固定卫星业务3、LMSSLMSS LMSS：陆地移动卫星业务4、AMSS AMSS：空中移动卫星业务 ：空中移动卫星业务5、LEOLEO ：低轨道6、GEO ：静止轨道7、MEO ：中轨道8、HEO ：高轨道7、DBS ：卫星电视接收 卫星电视接收9、SCPCSCPCSCPCSCPC：单路载波（ 单路载波（ Single Channel Per CarrierSingle Channel Per Carrier Single Channel