通信工程卫星通信技术知识要点梳理

综合试卷第=PAGE1*2-11页（共=NUMPAGES1*22页） 综合试卷第=PAGE1*22页（共=NUMPAGES1*22页）PAGE①姓名所在地区姓名所在地区身份证号密封线1.请首先在试卷的标封处填写您的姓名，身份证号和所在地区名称。2.请仔细阅读各种题目的回答要求，在规定的位置填写您的答案。3.不要在试卷上乱涂乱画，不要在标封区内填写无关内容。一、选择题1.卫星通信的基本原理是什么？

A.利用地球静止轨道上的卫星作为中继站，转发地面站之间的信号。

B.通过地面站向卫星发射信号，卫星接收后放大并转发给另一地面站。

C.利用卫星作为无线信号的发射源，直接向地面接收站发送信号。

D.通过卫星反射地面站的信号，实现地面站之间的通信。

2.卫星通信系统的组成包括哪些部分？

A.卫星、地面站、跟踪与控制中心。

B.卫星、发射站、接收站、信号处理中心。

C.卫星、中继站、地面站、控制中心。

D.卫星、转发站、用户终端、控制中心。

3.卫星通信信号的传输方式有哪些？

A.频分复用（FDM）、时分复用（TDM）、波分复用（WDM）。

B.调频（FM）、调幅（AM）、调相（PM）。

C.直接序列扩频（DSSS）、跳频扩频（FHSS）、跳时扩频（THSS）。

D.以上都是。

4.卫星通信中的波束赋形技术是什么？

A.通过调整卫星天线的方向图，使信号集中在一个特定区域，提高通信效率。

B.在卫星通信中，使用多个天线以增加信号覆盖范围。

C.通过改变卫星的轨道高度来调整信号的传播路径。

D.使用多个卫星来覆盖更大的地理区域。

5.卫星通信中的多波束技术有哪些应用？

A.提高卫星通信的容量和效率。

B.增强卫星通信的抗干扰能力。

C.扩大卫星通信的覆盖范围。

D.以上都是。

6.卫星通信中的星间链路技术是什么？

A.卫星之间直接进行通信，无需地面站中继。

B.卫星与地面站之间通过中继卫星进行通信。

C.卫星之间通过激光或无线电波进行通信。

D.卫星之间通过光纤进行通信。

7.卫星通信中的频率复用技术有哪些类型？

A.频分复用（FDM）、时分复用（TDM）、波分复用（WDM）。

B.频率复用、空间复用、时间复用。

C.空间复用、频率复用、功率复用。

D.以上都是。

8.卫星通信中的地球同步轨道和地球静止轨道有何区别？

A.地球同步轨道的卫星位于赤道上空，地球静止轨道的卫星则不一定。

B.地球同步轨道的卫星轨道高度约为35,7公里，地球静止轨道的卫星轨道高度约为42,164公里。

C.地球同步轨道的卫星速度较慢，地球静止轨道的卫星速度较快。

D.地球同步轨道的卫星需要调整轨道，地球静止轨道的卫星则保持固定位置。

答案及解题思路：

1.答案：B

解题思路：卫星通信的基本原理是通过卫星转发地面站之间的信号，所以选项B正确。

2.答案：A

解题思路：卫星通信系统通常包括卫星、地面站和跟踪与控制中心，所以选项A正确。

3.答案：D

解题思路：卫星通信信号的传输方式包括多种复用技术和调制方式，所以选项D正确。

4.答案：A

解题思路：波束赋形技术是通过调整天线方向图来集中信号，所以选项A正确。

5.答案：D

解题思路：多波束技术可以提高通信容量、抗干扰能力和覆盖范围，所以选项D正确。

6.答案：A

解题思路：星间链路技术允许卫星之间直接通信，无需地面站中继，所以选项A正确。

7.答案：A

解题思路：频率复用技术包括FDM、TDM和WDM，所以选项A正确。

8.答案：B

解题思路：地球同步轨道和地球静止轨道的主要区别在于轨道高度，所以选项B正确。二、填空题1.卫星通信系统中，地球站分为____上行____站和____下行____站。

2.卫星通信系统中的传输介质主要有____自由空间____、____大气____和____地面____。

3.卫星通信系统中的信号传输方式有____点对点____、____点对多点____和____多点对多点____。

4.卫星通信系统中的波束赋形技术可以____提高天线增益，降低旁瓣水平____。

5.卫星通信系统中的多波束技术可以提高____空间复用效率，增强系统容量____。

6.卫星通信系统中的星间链路技术可以____实现卫星间的高速数据传输，提高系统可靠性____。

7.卫星通信系统中的频率复用技术可以提高____频谱利用率，增加系统容量____。

8.卫星通信系统中的地球同步轨道和地球静止轨道的轨道高度大约为____357公里____。

答案及解题思路：

答案：

1.上行站、下行站

2.自由空间、大气、地面

3.点对点、点对多点、多点对多点

4.提高天线增益，降低旁瓣水平

5.空间复用效率，增强系统容量

6.实现卫星间的高速数据传输，提高系统可靠性

7.频谱利用率，增加系统容量

8.357公里

解题思路：

1.地球站根据其在卫星通信系统中的作用分为上行站和下行站，上行站负责将信号发送到卫星，下行站负责接收卫星发送的信号。

2.卫星通信系统中的传输介质主要包括自由空间、大气和地面，这些介质对信号的传播有重要影响。

3.信号传输方式包括点对点、点对多点和多点对多点，不同的传输方式适用于不同的通信需求。

4.波束赋形技术通过聚焦信号波束，提高天线增益并降低旁瓣水平，从而提高通信质量。

5.多波束技术通过在同一时间使用多个波束，提高空间复用效率，增强系统容量。

6.星间链路技术利用卫星之间的直接链路进行数据传输，提高系统可靠性并实现高速数据交换。

7.频率复用技术通过在同一频段上复用多个信号，提高频谱利用率，增加系统容量。

8.地球同步轨道和地球静止轨道的高度大约为357公里，这是卫星保持与地球同步转动所需的高度。三、判断题1.卫星通信系统中的地球站只能发射信号，不能接收信号。（×）

解题思路：在卫星通信系统中，地球站（地面站）通常既能发射信号，也能接收信号。因此，该说法错误。

2.卫星通信系统中的传输介质主要有光纤、同轴电缆和无线信号。（×）

解题思路：卫星通信系统中的传输介质主要是无线信号，通过卫星作为中继站来传输信号。光纤和同轴电缆主要用于地面通信网络，而非卫星通信系统的主要传输介质。

3.卫星通信系统中的信号传输方式有模拟传输、数字传输和混合传输。（√）

解题思路：卫星通信系统确实支持模拟传输、数字传输和混合传输，这取决于信号的编码方式和系统的设计。

4.卫星通信系统中的波束赋形技术可以提高通信质量。（√）

解题思路：波束赋形技术可以集中能量到一个特定的方向，从而提高通信质量，减少信号失真和干扰。

5.卫星通信系统中的多波束技术可以减少干扰。（√）

解题思路：多波束技术可以通过在不同方向上发射多个波束，来减少相邻波束间的干扰，从而提高通信效率和可靠性。

6.卫星通信系统中的星间链路技术可以提高通信效率。（√）

解题思路：星间链路技术允许卫星之间直接通信，从而减少地面到卫星再到另一卫星的信号传输延迟，提高通信效率。

7.卫星通信系统中的频率复用技术可以提高信道利用率。（√）

解题思路：频率复用技术允许多个信号在同一频率输，通过不同的时间或空间分隔来区分不同的信号，从而提高信道的利用率。

8.卫星通信系统中的地球同步轨道和地球静止轨道的轨道高度大约为30000公里。（×）

解题思路：地球同步轨道（GEO）的高度大约为357公里，地球静止轨道通常也被认为是地球同步轨道的一部分，因此轨道高度不是30000公里。四、简答题1.简述卫星通信系统的组成。

答案：卫星通信系统通常由地面地球站、卫星平台和空间链路三部分组成。地面地球站负责信号的发射和接收，卫星平台负责信号的中继和转发，空间链路则是地面站与卫星之间传输信号的路径。

解题思路：从系统组成部分的角度出发，分别说明地面站、卫星平台和空间链路的作用和相互关系。

2.简述卫星通信信号的传输方式。

答案：卫星通信信号的传输方式主要有三种：直接波传播、多跳传播和波束赋形传播。直接波传播是指信号从地面站直接发射到卫星，再由卫星转发回地面；多跳传播是指信号在地面站和卫星之间进行多次中继；波束赋形传播则是通过调整波束的方向和形状，提高通信效率和覆盖范围。

解题思路：分别阐述三种传输方式的定义和基本原理。

3.简述波束赋形技术在卫星通信中的应用。

答案：波束赋形技术在卫星通信中主要用于提高信号的传输效率和覆盖范围。通过精确控制天线波束的方向和形状，使信号能够集中在目标区域，减少对非目标区域的干扰，提高频谱利用率和信号质量。

解题思路：分析波束赋形技术的具体应用场景和优势。

4.简述多波束技术在卫星通信中的应用。

答案：多波束技术可以将卫星的波束划分为多个小区，每个小区对应不同的地面区域。这种方式可以同时为多个区域提供通信服务，提高卫星通信的灵活性和服务质量。

解题思路：从多波束技术的定义出发，阐述其在提高通信质量和覆盖范围方面的应用。

5.简述星间链路技术在卫星通信中的应用。

答案：星间链路技术是卫星通信中的一种重要技术，用于实现卫星之间的信息传输。其应用包括数据传输、信号中继和信号同步等，可以提高卫星通信系统的可靠性和效率。

解题思路：说明星间链路技术在卫星通信中的具体作用和优势。

6.简述频率复用技术在卫星通信中的应用。

答案：频率复用技术是通过在相同频率输不同信号，实现多路信号同时传输的技术。在卫星通信中，频率复用可以提高频谱利用率和通信容量，同时降低系统复杂度。

解题思路：分析频率复用技术在卫星通信中的应用场景和效果。

7.简述地球同步轨道和地球静止轨道的特点。

答案：地球同步轨道（GEO）是指卫星轨道周期与地球自转周期相等的轨道，具有同步性、覆盖范围广等特点。地球静止轨道（GSO）是GEO的一种特殊形式，卫星位于赤道上空，与地球自转同步。GSO具有覆盖稳定、易于定位等特点。

解题思路：分别描述GEO和GSO的特点，并进行比较。

8.简述卫星通信系统中地球站的分类及功能。

答案：卫星通信系统中的地球站主要分为发射站、接收站和转发站三类。发射站负责将信号发射到卫星；接收站负责接收来自卫星的信号；转发站则负责将接收到的信号转发到地面用户。

解题思路：根据地球站在卫星通信系统中的功能进行分类，并简要介绍每类地球站的功能。五、论述题1.结合实际，论述卫星通信技术在现代社会中的重要作用。

卫星通信技术在现代社会中扮演着的角色。几个实际应用：

全球互联网接入：卫星通信为偏远地区提供了互联网接入服务，使得全球范围内的信息交流变得更加便捷。

紧急通信：在自然灾害或战争等紧急情况下，卫星通信系统可以迅速建立通信链路，保证信息的传递。

远程教育：卫星通信技术使得远程教育成为可能，促进了教育资源的共享。

天气预报：卫星通信在收集气象数据、制作天气预报方面发挥着重要作用。

2.分析卫星通信技术的发展趋势。

高通量卫星：技术的进步，高通量卫星通信技术逐渐成熟，能够提供更大的带宽和更低的延迟。

小卫星技术：小卫星成本低、发射便捷，预计将在未来卫星通信领域发挥越来越重要的作用。

卫星互联网：卫星互联网技术有望解决地面网络覆盖不足的问题，为全球用户提供高速互联网接入服务。

3.讨论卫星通信技术在我国的发展现状及未来展望。

我国卫星通信技术近年来取得了显著进展，已成为全球卫星通信领域的重要参与者。未来展望：

加大研发投入：继续加大卫星通信技术研发投入，提高自主创新能力。

拓展应用领域：拓展卫星通信在国家安全、经济建设、民生改善等领域的应用。

积极参与国际合作：积极参与国际卫星通信标准制定，提高我国在全球卫星通信领域的地位。

4.分析卫星通信系统中波束赋形技术的优势及局限性。

波束赋形技术优势：

提高信号质量，降低干扰。

提高频谱利用率，减少频谱资源浪费。

波束赋形技术局限性：

技术实现复杂，成本较高。

对天线指向要求严格，易受外界干扰。

5.分析卫星通信系统中多波束技术的优势及局限性。

多波束技术优势：

提高频谱利用率，实现多点覆盖。

提高抗干扰能力，降低干扰对通信质量的影响。

多波束技术局限性：

技术实现复杂，成本较高。

对波束切换速度和精度要求较高。

6.分析卫星通信系统中星间链路技术的优势及局限性。

星间链路技术优势：

降低地面站成本，简化地面基础设施。

提高通信质量，降低信号衰减。

星间链路技术局限性：

技术实现复杂，成本较高。

对星间链路设计要求严格，易受外界干扰。

7.分析卫星通信系统中频率复用技术的优势及局限性。

频率复用技术优势：

提高频谱利用率，降低频谱资源浪费。

提高通信质量，降低信号衰减。

频率复用技术局限性：

技术实现复杂，成本较高。

对频率规划要求严格，易受干扰。

8.分析地球同步轨道和地球静止轨道在卫星通信系统中的应用及其优缺点。

地球同步轨道应用及优缺点：

优点：通信质量稳定，覆