衛(wèi)星通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用試題考試時(shí)長(zhǎng)：120分鐘滿(mǎn)分：100分考核對(duì)象：通信工程、電子信息類(lèi)學(xué)生及行業(yè)從業(yè)者題型分值分布：-判斷題（10題，每題2分）總分20分-單選題（10題，每題2分）總分20分-多選題（10題，每題2分）總分20分-案例分析（3題，每題6分）總分18分-論述題（2題，每題11分）總分22分總分：100分---一、判斷題（每題2分，共20分）1.衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的靜止軌道衛(wèi)星（GEO）相對(duì)于地球表面是靜止不動(dòng)的。2.衛(wèi)星通信的頻段越高，傳輸帶寬越大，但穿透損耗也越大。3.衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的上變頻器主要用于將射頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為微波信號(hào)。4.衛(wèi)星通信的覆蓋范圍僅受衛(wèi)星天線(xiàn)方向性的限制。5.衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的星上處理功能可以提高地面站的通信效率。6.衛(wèi)星通信的延遲主要取決于信號(hào)在太空中的傳播時(shí)間。7.衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的功率放大器（PA）通常采用高效率設(shè)計(jì)以減少功耗。8.衛(wèi)星通信的干擾主要來(lái)源于地面站的電磁輻射。9.衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的調(diào)制解調(diào)技術(shù)可以提高頻譜利用率。10.衛(wèi)星通信的組網(wǎng)方式僅支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信模式。二、單選題（每題2分，共20分）1.以下哪種衛(wèi)星軌道不屬于地球靜止軌道衛(wèi)星的運(yùn)行軌道？A.地球同步軌道（GEO）B.中地球軌道（MEO）C.低地球軌道（LEO）D.太陽(yáng)同步軌道（SSO）2.衛(wèi)星通信系統(tǒng)中，以下哪種頻段主要用于電視廣播業(yè)務(wù)？A.C波段（4-8GHz）B.X波段（8-12GHz）C.K頻段（12-18GHz）D.Ka頻段（26.5-40GHz）3.衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的信道編碼主要目的是？A.提高頻譜利用率B.增強(qiáng)信號(hào)傳輸?shù)目煽啃訡.減少發(fā)射功率D.提高天線(xiàn)增益4.衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的星間鏈路（ISL）主要用于？A.提高地面站的通信容量B.實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的星間通信C.減少信號(hào)傳輸延遲D.增強(qiáng)衛(wèi)星的功率輸出5.衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的多址接入技術(shù)不包括？A.FDMAB.TDMAC.CDMAD.OFDMA6.衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的雨衰現(xiàn)象主要影響哪個(gè)頻段？A.C波段B.X波段C.K頻段D.Ka頻段7.衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的極化分離技術(shù)主要用于？A.提高天線(xiàn)方向性B.減少信號(hào)干擾C.增強(qiáng)信號(hào)傳輸?shù)莫?dú)立性D.提高頻譜利用率8.衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的功率預(yù)算主要考慮哪些因素？A.發(fā)射功率、傳輸距離、天線(xiàn)增益B.傳輸速率、調(diào)制方式、編碼率C.頻譜利用率、干擾水平、雨衰D.星上處理能力、組網(wǎng)方式、終端類(lèi)型9.衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的時(shí)間同步技術(shù)主要用于？A.提高信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性B.減少傳輸延遲C.實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的同步通信D.增強(qiáng)信號(hào)的抗干擾能力10.衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的終端設(shè)備不包括？A.VSAT（非常小口徑衛(wèi)星終端）B.DBS（直接廣播衛(wèi)星）接收機(jī)C.地面站主控設(shè)備D.航空航天通信終端三、多選題（每題2分，共20分）1.衛(wèi)星通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要考慮哪些因素？A.傳輸速率B.覆蓋范圍C.信號(hào)延遲D.功率預(yù)算E.抗干擾能力2.衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的干擾源主要包括？A.星間干擾B.地面站干擾C.自然干擾（如雷電）D.雜波干擾E.星上處理設(shè)備噪聲3.衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的調(diào)制方式包括？A.QPSKB.QAMC.FSKD.PSKE.OFDM4.衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的信道編碼技術(shù)包括？A.前向糾錯(cuò)（FEC）B.交織技術(shù)C.信道均衡D.分組編碼E.正交頻分復(fù)用（OFDM）5.衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的星上處理功能包括？A.信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)B.信道編碼/解碼C.多址接入管理D.時(shí)間同步E.星間鏈路管理6.衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的天線(xiàn)類(lèi)型包括？A.菱形天線(xiàn)B.拋物面天線(xiàn)C.相控陣天線(xiàn)D.葫蘆形天線(xiàn)E.微帶天線(xiàn)7.衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的功率放大器設(shè)計(jì)需要考慮？A.效率B.線(xiàn)性度C.功率容量D.工作頻段E.成本8.衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的組網(wǎng)方式包括？A.點(diǎn)對(duì)點(diǎn)B.點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)C.多點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)D.星間鏈路E.網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)9.衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的傳輸延遲主要受哪些因素影響？A.信號(hào)傳播距離B.衛(wèi)星軌道高度C.地面站處理時(shí)間D.星上處理時(shí)間E.傳輸速率10.衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的安全性設(shè)計(jì)包括？A.加密技術(shù)B.認(rèn)證機(jī)制C.防火墻設(shè)置D.入侵檢測(cè)E.物理隔離四、案例分析（每題6分，共18分）案例1：某衛(wèi)星通信系統(tǒng)采用C波段（4-8GHz）傳輸，地面站與衛(wèi)星之間的距離為36,000公里，信號(hào)傳輸速率為1.544Mbps。系統(tǒng)需要支持至少100個(gè)用戶(hù)同時(shí)接入，且要求信號(hào)傳輸?shù)恼`碼率（BER）低于10^-6。請(qǐng)分析該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，并說(shuō)明如何實(shí)現(xiàn)上述要求。案例2：某衛(wèi)星通信系統(tǒng)采用Ka頻段（26.5-40GHz）傳輸，系統(tǒng)需要覆蓋全球大部分地區(qū)，且要求傳輸延遲低于500毫秒。請(qǐng)分析該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)難點(diǎn)，并提出解決方案。案例3：某衛(wèi)星通信系統(tǒng)采用TDMA（時(shí)分多址）技術(shù)，系統(tǒng)需要支持至少50個(gè)用戶(hù)同時(shí)接入，且要求每個(gè)用戶(hù)的傳輸時(shí)隙為10ms。請(qǐng)分析該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，并說(shuō)明如何實(shí)現(xiàn)上述要求。五、論述題（每題11分，共22分）論述1：請(qǐng)論述衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的功率預(yù)算設(shè)計(jì)方法，并說(shuō)明如何優(yōu)化功率預(yù)算以提高系統(tǒng)性能。論述2：請(qǐng)論述衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的抗干擾技術(shù)，并說(shuō)明如何提高系統(tǒng)的抗干擾能力。---標(biāo)準(zhǔn)答案及解析一、判斷題1.√2.√3.×（上變頻器將中頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為射頻信號(hào)）4.×（還受衛(wèi)星高度角影響）5.√6.√7.√8.×（主要來(lái)源于太空環(huán)境）9.√10.×（支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)等）二、單選題1.B2.A3.B4.B5.D6.D7.C8.A9.C10.C三、多選題1.A,B,C,D,E2.A,B,C,D,E3.A,B,C,D,E4.A,B,C,D,E5.A,B,C,D,E6.B,C,E7.A,B,C,D,E8.A,B,C,D,E9.A,B,C,D,E10.A,B,C,D,E四、案例分析案例1：設(shè)計(jì)要點(diǎn)：1.頻率選擇：C波段傳輸損耗較小，適合長(zhǎng)距離傳輸。2.功率預(yù)算：需計(jì)算發(fā)射功率、傳輸距離、天線(xiàn)增益等參數(shù)，確保信號(hào)強(qiáng)度滿(mǎn)足接收要求。3.調(diào)制方式：可采用QPSK或QAM調(diào)制提高頻譜利用率。4.信道編碼：采用前向糾錯(cuò)（FEC）技術(shù)降低誤碼率。5.多址接入：采用FDMA或TDMA技術(shù)支持多用戶(hù)接入。案例2：設(shè)計(jì)難點(diǎn)：1.高頻段傳輸損耗大：Ka頻段傳輸損耗較大，需要高增益天線(xiàn)。2.延遲問(wèn)題：衛(wèi)星高度較高，傳輸延遲較大，需要優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)。解決方案：1.采用高增益天線(xiàn)：提高信號(hào)強(qiáng)度。2.優(yōu)化星上處理：減少星上處理時(shí)間。3.采用低延遲調(diào)制方式：如OFDM。案例3：設(shè)計(jì)要點(diǎn)：1.時(shí)隙分配：每個(gè)用戶(hù)10ms時(shí)隙，需合理分配時(shí)隙避免沖突。2.同步機(jī)制：確保所有用戶(hù)時(shí)隙同步。3.信道編碼：采用FEC技術(shù)提高可靠性。4.功率控制：避免時(shí)隙間干擾。五、論述題論述1：功率預(yù)算設(shè)計(jì)方法：1.計(jì)算路徑損耗：根據(jù)傳輸距離和頻率計(jì)算信號(hào)衰減。2.確定發(fā)射功率：根據(jù)路徑損耗和接收靈敏度確定發(fā)射功率。3.考慮天線(xiàn)增益：高增益天線(xiàn)可降低發(fā)射功率需求。4.預(yù)留余量：考慮雨衰、大氣損耗等因素預(yù)留功率余量。優(yōu)化方法：1.采用高效率功放：降低功耗。2.優(yōu)化天線(xiàn)設(shè)計(jì)：提高天線(xiàn)增益。3.采用功率分配技術(shù)：合理分配功率。論述2：抗干擾技術(shù)：