第一章
1、卫星通信的概念？
卫星通信，简单地说，就是地球上（包括地面、水面和低层大气中）的无线电通信站之间利用人造卫星作中继站而进行的通信。
2、卫星通信有那些优点？
通信距离远，建站成本与通信距离无关。
以广播方式工作，便于实现多址联接。
通信容量大，能传送的业务类型多。
可以自发自收进行监测。
3、卫星通信有那些缺点？
需要先进的空间和电子技术。
要解决信号传输时延带来的影响。
要圆满实现“多址联接”。
要保证卫星能高度稳定、可靠地工作。
4、卫星通信系统主要由那些部分组成？
一个卫星通信系统是由空间分系统、通信地球站、跟踪遥测及指令分系统和监控管理分系统等四大部分组成。
5、跟踪遥测及指令分系统的作用？
跟踪遥测及指令分系统的任务是对卫星进行跟踪测量，控制其准确进入静止轨道上的指定位置；待卫星正常运行后，要定期对卫星进行轨道修正和位置保持。
6、监控管理分系统的作用？
监控管理分系的任务是对定点的卫星在业务开通前、后进行通信性能的检测和控制，例如对卫星转发器功率、卫星天线增益以及各地球站发射的功率、射频频率和带宽等基本通信参数进行监控，以保证正常通信。
7、地球站主要由那些部分组成？
地球站主要由天线、馈线设备、发射设备、接收设备、信道终端设备、天线跟踪伺服设备、电源设备组成。
8、天线、馈线设备的作用？
其基本作用是将发射机送来的射频信号变成定向（对准卫星）辐射的电磁波；同时收集卫星发来的电磁波，送到接收设备。
9、发射设备的作用？
其主要任务是将已调制的中频（一般为70MHz）信号变换为射频信号，并将功率放大到一定的电平，经馈线送到天线向卫星发射。
10、接收设备的作用？
它的主要任务是把天线收集的来自卫星转发器的有用信号，经加工变换后，送给解调器。通常接收设备入口的信号电平极其微弱，为了减少接收机内部噪声的干扰影响，提高灵敏度，接收设备必须使用低噪声微波前置放大器。为了减少馈线损耗的影响，该放大器一般安装在天线上。
11、接信道终端设备的作用？
在发射端信道终端的基本任务是，将用户送来的消息加以处理，变成适合所采用的卫星通信体制要求的信号形式；在收端则应进行与发端相反的处理，使收到的信号恢复为原来的消息。
12、跟踪和伺服设备的作用？
由于种种原因，静止卫星并非绝对“静止”的。因此地球站的天线必须经常校正自己的方位和仰角，才能对准卫星。其方式有手动跟踪和自动跟踪两种，前者是相隔一定时间对天线进行人工定位；后者是利用一套电子、机电设备，使天线电轴对卫星进行自动跟踪。手动跟踪是各型地球站都具有的；自动跟踪则多用于大型地球站，以经常保持高的跟踪精度。
13、卫星网络形式中星形网和网格形网各有什么特点？
在星形网络中，外围各边远站仅与中心站直接发生联系，各边远站之间不能通过卫星直接相互通信（必要时，经中心站转接才能建立联系）。网格形网络中的各站，彼此可经卫星直接沟通。
14、卫星通信使用频率选择的原则？
卫星通信中，工作频段的选择是个十分重要的问题。它直接影响到整个卫星通信系统的通信容量、质量、可靠性、设备的复杂程度和成本的高低，并且还将影响到与其它通信系统的协调。一般来说，卫星通信工作频段的选择，必须根据需要与可能相结合的原则，着重考虑下列因素：
① 电波应能穿过电离层，传播损耗和外部附加噪声应尽可能地小；
② 应具有较宽的可用频带，尽可能增大通信容量；
③ 较合理地使用无线电频谱，防止各种宇宙通信业务之间以及与其它地面通信业务之间产生相互干扰；
④ 电子技术与器件的进展情况以及现有通信技术设备的利用与相互配合。
15、简述上行链路和下行链路的定义。
发信站加上从发射天线到卫星的空间路径，就构成信号的上行线路（或称上行链）；收信站加上由卫星到地球站接收天线的空间路径，就构成信号的下行线路（也称下行链）。

第二章

16、按卫星同地球表面之间的相对位置的关系可将卫星分成那几类？
对地静止卫星，相对于地球表面上任一点，卫星位置保持固定不变。
对地非静止卫星，相对地球表面任一点，卫星位置不断地变化。又称运动卫星。
17、。对地静止卫星的主要优点。
① 地球站天线易于保持对准卫星，不需要复杂的跟踪系统；
② 通信连续，不必频繁更换卫星；
③ 多卜勒频移可忽略；
④ 对地面的视区面积和通信覆盖区面积大，自然的对地静止轨道上的一颗卫星可覆盖全球表面积的42.2％，便于实施广播和多址联接；
⑤ 信道的绝大部分在自由空间中，工作稳定，通信质量高。
18、对地静止卫星的主要缺点。
卫星的发射和在轨监控的技术复杂；传输损耗和传输时延很大；两极附近有盲区；有日凌中断和星蚀现象；自然的对地静止轨道只有一条，能容纳的卫星数量有限；在战时易受敌方干扰和摧毁。
19、引起人造地球卫星摄动的原因有那几个方面？
太阳、月亮引力的影响
地球引力场不均匀的影响
地球大气层阻力的影响
太阳辐射压力的影响
20、什么是星蚀？
所有静止卫星，每年在春分和秋分前后各23天中，当星下点（卫星与地心连线同地球表面的交点）进入当地时间午夜前后，此时，卫星、地球和太阳共处在一条直线上。地球挡住了阳光，卫星进入地球的阴影区，造成了卫星的日蚀，我们称之为星蚀，
21、什么是日凌中断
每年春分和秋分前后，在静止卫星星下点进入当地中午前后的一段时间里，卫星处于太阳与地球之间。地球站天线在对准卫星的同时可能也会对准太阳，这时强大的太阳噪声使通信无法进行，这种现象称为日凌中断。
22、自旋稳定法的原理。
自旋稳定法的依据是陀螺旋转原理。此方法是使卫星围绕本身的对称轴按一定速度旋转。在无外力矩干扰的条件下，遵守角动量守恒定律，因此卫星的自旋轴必将保持在空间某一方向上。自旋卫星的形状，大都是对称于自旋轴的圆柱形，所以，自旋轴往往是星体的一根对称轴。
23、消旋平台的工作原理。
自旋稳定法可分为两种方式：一为单自旋方式。因为采用单自旋法时卫星上的天线同星体一起旋转，其波束应绕自旋轴成环形，功率浪费大。另一种是双自旋方式。双自旋卫星中，天线和电子设备是安装在特制的消旋平台上的。星体自旋的同时，该平台作等速反向旋转，使天线固定地指向地球，因而可克服单自旋方式的上述缺点。
24、。三轴稳定法和自旋稳定法相比有什么优点？
① 姿态控制精度高，可达到≤0.1°，自旋稳定则为0.1°～0.2°；
② 可节省燃料。
③ 采用太阳能电池帆板，可获得较大的发电功率，目前可达一千多瓦；而自旋稳定卫星的太阳能电池是贴在星体表面，受日光照射面积仅占1／3左右，发电能力受限，目前仅达数百瓦。
④ 星体结构设计较为方便，其形状一般不受限制，不需像自旋卫星那样应按照对称于最大惯性轴的要求来设计。
25、什么是回波干扰？
传输时延大，是卫星通信的一个缺点。在电话线路中，大的传输时延，使双方通信重叠容易发生而感到有些不习惯，同时由于二线四线耦合电路（又称混合线圈）的不平衡等原因，接收的话音会有一些泄漏到发话端，又经卫星返回到发话者的耳中。即发话者在发话一段时间后会听到自己的声音，形成一种干扰，这就是回波干扰。
26、回波抑制器的工作原理。
回波抑制器是根据电话用户在发话时基本上不收听，在听话时不发话的特点而设计的。它的基本功能是，在收听对方的话音时将本地的话音发送通道断开，以防止接收信号经混合线圈泄漏又被发回对方；在本地发话时则将接收通道的衰减加大，使收到的回波大为减弱。回波抑制器的主要缺点是：双方同肘讲话时回波抑制效果差，收、发通道的开关动作时往往可能产生话音剪切现象和“格达”声干扰。
27、回波抵消器的工作原理。
回波抵消器比回波抑制器性能完善，它用一横向滤波器模拟混合线圈，使它的输出与接收话音信号的泄漏相抵消，因此它能有效地削弱回波干扰，且对发送与接收通道没有附加损耗。通常在相加器的输出端还加一级中心限幅器，使绝对电平低于门限电平时就没有输出，将剩余回波进一步抑制。
28、静止卫星由那些部分组成？
一般地说，一个通信卫星主要由五个分系统组成
① 天线分系统
② 通信分系统
③ 电源分系统
④ 跟踪遥测指令分系统
⑤ 控制分系统
29、星上的通信天线应具有那些要求？
星上的通信天线，除了波束覆盖区的形状和面积应满足整个系统的需要外，还应具有：
① 一定的指向精度。通常要求指向误差小于波束宽度的10％，以保证波束能够始终覆盖住服务区域。
② 足够的频带宽度，以满足大容量通信的要求。由于卫星通信上、下行频率往往相差较大，故卫星天线往往是收、发分用的；即使只用一部天线主结构，馈源也往往是收、发分用的。
③ 必要的星上转接功能。在大容量通信卫星中往往用多副天线产生多个波束，因此在星上应该完成不同波束间的信号转接，才能沟通不同覆盖区的地球站间的信道。
④ 适当的极化方式。一般来说，频率低于10GHz时，大都使用圆极化，有利于克服电离层的法拉第旋转效应；频率高于10GHz时，大都采用线极化，因为此时法拉第旋转效应可以忽略，而对流层中降雨所引起退极化效应，使圆极化波变为椭圆极化波，导致极化隔离度显著降低，故选用线极化较合适。
⑤ 必要的消旋措施，使自旋稳定的卫星天线不随星体旋转。消旋的方式除了前面说过的机械式消旋平台外，还可采用电子扫描式的消旋天线。
⑥ 对于某些采用极化分割或空间分割的频率复用技术的通信卫星天线，还应具有必要的极化隔离度和不同波束间的隔离度，以避免相互干扰。
30、什么是全球波束天线？
对静止卫星而言，其天线的波束恰好覆盖卫星对地球的整个视区。这类天线一般由圆锥喇叭加上45°的反射板构成。
31、什么是赋形波束天线？
这种天线的覆盖区域不规则，视服务区的边界而定。为使波束成形，有的是通过修改反射器形状来实现，更多的是利用多个馈源从不同方向经反射器产生多波束的组合来实现，波束截面的形状，除与馈源喇叭的位置排列有关外，还取决于馈给各喇叭的功率与相位，通常用一个波束形成网络来控制。
32、对转发器的基本要求是什么？
以最小的附加噪声和失真，并以足够的工作频带和输出功率来为各地球站有效而可靠地转发无线电信号。
33、卫星上遥测设备的作用是什么？
遥测设备是用各种传感器和敏感元件等器件不断测得有关卫星姿态及星内各部分工作状态等的数据，经放大、多路复用、编码、调制等处理后，通过专用的发射机和天线发给地面的TT&C站。
TT&C站接收并检测出卫星发来的遥测信号，转送给卫星监控中心进行分析和处理，然后通过TT&C站向卫星发出有关姿态和位置校正、星体内温度调节、主备用部件切换、转发器增益换档等控制指令信号。
34、卫星上的指令设备有什么作用？
指令设备是专门用来接收TT&C站发送给卫星的指令，进行解调与译码后，一方面将其暂时贮存起来，另一方面又经遥测设备发回地面进行校对。TT&C站在核对无误后发出“指令执行”信号，指令设备收到后，才将贮存的各种指令送到控制分系统，使有关的执行机构正确地完成控制动作。
35、遥测、指令和信标天线为什么是全向天线？
卫星上的遥测、指令和信标天线，它们一般是全向天线，以便可靠地接收指令与向地面发射遥测数据和信标。

第三章

36、什么是通信体制？
所谓通信体制，指的就是通信系统所采用的信号传输方式和信号交换方式，也就是根据信道条件及通信要求，在系统中采用的是什么信号形式（时间波形与频谱结构）以及怎样进行传输（包括各种处理和变换）、用什么方式进行交换等。
37、什么是多址通信？
多址通信是指卫星天线波束覆盖区内的任何地球站可以通过共同的卫星进行双边或多边通信联接—―常称之为“多址联接”。
38、通信体制的主要内容。
① 采用的基带信号形式
② 采用的中频（或射频）调制制度
③ 采用的多址联接方式
④ 采用的通道分配与交换制度
39、简述实现多址联接的技术基础。
实现多址联接的技术基础是信号分割，也就是在发端要进行恰当的信号设计，使系统中各地球站所发射的信号各有差别；而各地球站接收端则具有信号识别的能力，能从混合着的信号中选择出本站所需的信号。
40、无线电信号有哪些基本参量？
一个无线电信号可以用若干个参量来表征，最基本的是：信号的射频频率，信号出现的时间以及信号所处的空间。信号之间的差别可集中反映在上述信号参量之间的差别上。
41、实际工作中选用多址联接方式，主要考虑那些因素？
设计一个良好的卫星通信系统是一件复杂的工作，究竟选用哪种多址联接方式，通常需对一系列因素进行折衷考虑。这些因素主要有：
① 通信容量的要求；
② 卫星频带、功率的有效利用；
③ 相互联接能力的要求；
④ 便于处理各种不同业务，并对业务量和网络的不断增长有灵活的自适应能力；
⑤ 成本和经济效益；
⑥ 技术的先进性和可实现性；
⑦ 能适应技术和政治情况的变化；
⑧ 其它的某些特殊要求，如军事上的保密、抗干扰等。
42、多址分配制度的含义。
与多址联接方式紧密相关联的，还有一个通道分配问题。对于FDMA来说，就是把转发器可用频带分割成各个通道后，以怎样的方式分配给各站占用；对于TDMA、SDMA、CDMA来说，就是以怎样的方式将时隙、窄波束、码型分配给各站使用。通常把这种通道分配方式称为多址分配制度，它的理论分析及实现方法称为多址分配技术。
43、什么是固定预分配方式（FPA）？
这种分配方式是，按事先规定，半永久性地分配给每个地球站固定数目的载频（即通道），各地球站只能用分给它的这些特定频率与有关地球站通信，而其它站不能占用这些频率。
44、固定预分配方式的优点。
由于载频是专用的，故实施联接简单，建立通信快，基本上不需要控制设备。
45、固定预分配方式主要缺点。
使用不灵活，通道不能互相调剂，在业务量较轻时通道的利用率低。系统设计时，如果按最大业务量来配置各个站的通道数，则要求转发器的通道数很多，正常业务量期间的长期利用率就很低；若按平均业务量来配置通道数，则在繁忙时间会造成大量呼叫损失。只有在网中各站业务繁重、每个通道大部分时间都在工作时，通道效率才高，所以这种制度只适用于业务量大的线路。
46、什么是按时预分配方式（TPA）？
事先知道各地球站间业务量随“时差”及其它因素作周期性变动时，可约定一天内通道分配作几次固定的调整。这种方式称为按时预分配方式。显然其通道利用率比FPA要高，但从每一时刻看，它仍然是固定预分配的。这种方式也只适用于大容量线路，而且多用于国际通信场合。
47、什么是按申请分配？
固定预分配的主要矛盾是业务量随机变化而通道的分配却是固定的，两者难以达到很好的匹配。对于业务量较小且地球站较多的卫星通信网，最好采用分配可变的制度，即卫星的通道（载频）不是或不完全是固定分配给各站专用的，而是根据地球站的申请临时分配给其使用，通话完毕又收归公用，通常称之为按申请分配或按需分配制（DA）。
48、按申请分配的优点。
它是对固定预分配制的一种重大改进，比较灵活，各站之间可以互相调剂通道，因而可用较少的通道为较多的站服务，这就基本上可以避免忙闲不均的不合理现象。在站多而业务量都较小的情况下，这种制度的通道效率是很高的。
49、简述发端固定—―收端可变方式的工作过程。
整个系统中，各地球站能使用的发射载频是固定预分配的；但各个地球站所用的接收频率可以在转发器（除CSC以外）的整个频带内进行变动——根据主叫方的要求临时选定。呼叫过程是这样的：设i站主叫，k站被叫，i站用CSC的频率发出要求与k站通信及k站应接收的频率（也就是i站要发什么频率）的申请信号。CSC是广播式的公用传信通道，系统中各站都监视、接收这个频率的信号。当k站收到i站的申请信号后，一方面将接收机调整到i站要求的频率上去，另一方面通过CSC通知i站应接收的频率（也就是k站要发什么频率）。一旦主叫站i接到k站的回答后，就将其接收机的频率调整到k站要求的频率上，一条双向通信线路就建立了。
50、简述全可变方式的工作过程。
呼叫过程是这样的：设主叫站i发起呼叫，通过CSC向主站申请一对载频，以与k站通信；主站接到申请后查询全系统的频率表，找出一对空闲的发射频率f1及f2（对应的下行频率即接收频率当然也是空闲的），并通过CSC通知主叫站i及被叫站k当两站按此频率调整好各自的发射机和接收机，一条双向线路就建立起来了。可看出，路由的控制也即通道的具体分配是由主站负责的，但i站与k站之间的通信线路则不通过主站。
51、全可变分配系统可以采用几种不同的路由控制方式？
全可变分配系统可以采用三种不同的路由控制方式，即集中控制方式、分散控制方式和混合控制方式。
52、简述分群全可变方式的工作过程。
把系统内的地球站分为若干群（一般来说，群内诸地球站相互间的业务联系是较密切的），卫星转发器的通道（频率）相应地分成若干群。每一群内的通道分配采用全可变方式，但不能调剂给别的群。群内各站的呼叫过程与上述全可变分配方式是完全一样的。而群与群之间的联接则有若干不同的方法。各群设有群的CSC，供群内各站与该群主站联接；此外，还设有群间CSC，供各群主站相互联接用。当群i的某站要求与群k的某站通信时，由两个主站进行相互联络并分别将有关频率分配给主叫站与被叫站。另一种群间联接方式是由有关站用FT－VR半可变方式进行，不必使用主站。
53、什么是动态分配？
动态分配是转发器频带根据需要（如不同的传输数据速率）实时地分配给网中各站，从而能高效率地利用转发器频带。这种分配制度主要是结合TDMA方式，可用于数字话音及数据传输。
54、什么是随机分配？
随机分配是指网中各站随机地占用卫星通道。因为数据通信一般是间断地而不是连续地使用通道，且数据分组发送的时间也是随机的，因而如果仍使用预分配甚至按申请分配，则信道的利用率就很低。采用随机占用方式可大大提高信道利用率。
55、按申请全可变分配的控制方式可分为那几种？
按申请全可变分配的卫星通信系统可以采用三种不同的控制方式：集中控制方式，分散控制方式（又称自主控制方式）及混合控制方式。
56、什么是集中控制方式？
所谓集中控制方式的按申请全可变分配系统，是指系统的通道分配、状态监测、记费、通话等均要通过主站。从通信网的结构看，这种控制方式是星状的。集中控制方式由于要双跳，使卫星电路的利用率降低了一倍，并且使用也很不方便，故只用于一些专用的系统。
57、什么是分散控制方式？
所谓分散控制方式的按申请全可变分配系统，是指该系统的通道分配、状态监测、记费、通话等均以点对点为基础，也就是各站之间可直接联系、通话，而不需要经过主站。从通信网的结构看，这种控制方式是网状。
58、什么是混合控制方式？
所谓混合控制方式的按申请全可变分配系统，是指该系统中的通道分配、状态监测、记费由主站负责；而通话线路则不经过主站，主叫站与被叫站直接通话。从通信网的结构看，CSC是星状结构，话音通道则是网状结构。
59、简述按申请全可变分配三种不同控制方式的技术比较。
从技术角度看，这三种控制方式是有很大差别的。 
（1） 关于卫星通道的利用率
我们已经知道，全可变的按申请分配方式与其它分配方式相比，其卫星通道利用率是最高的。但这是对分散控制方式和混合控制方式而言的，因为这两种控制方式的通话线路都是以点对点为基础的；而对于集中控制方式来说，由于可以使用的卫星通道仅是分散控制方式的一半，所以通道利用率就低得多。
（2） 关于使用灵活性
在分散控制方式中，任一地球站都可以自行选择通信地址和通道，因此使用最为灵活方便，建立起双向线路的时间也最短。而在集中控制以及混合控制方式中，任两地球站之间沟通通信至少要使用4次CSC，例如A站向B站呼叫：A站要先通过CSC向主站申请；主站寻找出一对空闲频率后，通过CSC通知A站应使用的频率；B站又通过CSC应答；主站接到认可的应答后，再通过CSC通知双方开始通信。因而加大了CSC的业务量，增加了建立线路所需的时间（一般是分散控制的2－3倍），对使用者来说也是不方便的。
（3） 关于系统工作的可靠性
集中控制及混合控制方式中，全网的联接工作均由主站负责，一旦主站发生故障，就会引起很大误差甚至全网瘫痪。此外，一般站所发信号的情况，也会由于信道衰落或受干扰等原因而未被正确地记录在主站作为通道状态监测用的频率状态表上，从而使可利用的通道未能使用或者引起混乱。分散控制方式，由于不用主站，因此任何一个一般站发生故障，不会影响全网工作。
（4） 关于对信息处理机的要求
信息处理机是实现按申请分配的关键设备。集中控制或混合控制的系统中，主站负责全网的监测、通道分配、记费等任务，通常需要大一些的计算机进行处理；网中的一般站则有小型计算机或微处理机就可。分散控制系统中，所有站均只需小型计算机或微处理机，这个优点是很明显的。
综上所述，从技术角度看，三种控制方式以分散控制方式为最好，具有卫星通道利用率最高、使用灵活方便、建立线路时间短、系统工作比较稳定可靠、可使用小型的信息处理机等优点；混合控制方式次之；集中控制方式最差。

第四章

60、简述FDMA的基本原理。
在多个地球站共用卫星转发器的通信系统中，按不同配置的射频来区别地址（地球站）的方式，就是频分多址（FDMA）。
61、FDMA的特点。
频分多址是最基本、最古老的一种多址方式，其突出优点是简单、可靠、便于实现。因此，在卫星通信发展的初期，几乎都采用这种多址方式，至今也仍然是一种主要的多址方式。
首先，要求系统进行严格的功率控制。这个问题，在功率受限时尤为突出，因为系统中某一地球站发射的功率若大于额定值，就会侵占卫星上发给其它地球站的功率；反之，发射功率过小，又会影响通信质量。
其次，要设置适当的保护频带。这是因为，当相邻频道的频谱成分落入本频道内时，就会引起“邻道干扰”。为了避免因载频漂移致使各载波频谱重叠，在各载波占用的频带之间，要留有一定的间隙作为保护频带。保护频带过宽，则频带利用率降低；保护频带过窄，则要对卫星和地球站的频率源和滤波器等提出苛刻的要求。
第三，要尽量减少互调的影响。这是FDMA的一个独特而又突出的问题。
62、什么是功率受限系统？
当地址或通路增加到一定程度时，卫星的射频功率已被占用无余，而频带还有富裕，这样的卫星通信系统称为功率受限系统。
63、幅度非线性对卫星系统有什么影响？
第一是互调干扰。当多载波通过TWTA时，由于非线性而产生各种组合频率成份。组合频率一旦落入通带内，便会对有用信号产生干扰，这种干扰称为互调干扰。
第二是频谱扩展。通常是指已调载波经非线性放大器放大后，在输入信号主频谱外侧也出现信号频率成份。
第三是信号抑制。在一个卫星通信系统中，往往有大、小站同时工作的情况，此时会产生一种大站强信号抑制小站弱信号的现象。
第四是调制交换。这也是起因于AM／AM和AM／PM变换特性的非线性，即由一个载波的幅度调制成份会对其他载波进行调制的一种现象。例如，在TDMA信号和FM信号同时放大的情况下，就会在FM信号的基带内产生可懂串话噪声。
64、减小互调干扰的主要措施有哪些？
（1）载波不等间隔排列
（2）采用能量扩散信号
（3）对上行线路的载波功率进行控制以及合理地选择行波管的工作点。
65、什么是SCPC系统？
SCPC是英文Single Channel Per Carrier的缩写。它是FDMA的一种特殊形式，即每载波仅传送一路话音或数据信号。
66、SCPC系统的主要特点。
适合于轻路由、多地址通信系统的需要。可采用某些技术来增加系统的灵活性，从而充分地利用卫星资源。这些技术主要有：话音激活技术、按申请分配。
67、话音激活技术的基本原理。
对通话过程中所进行的大量统计表明：双方对话时，一方需要听取另一方的讲述；讲话者每句话之间总有一定的间歇，结果，单向话路上仅有40％的时间是有话音传递的。利用此特点，可采取“话音激活”（又称“话音开头”）技术，即：只在讲话时，才发射载波，否则不发。
68、采用话音激活载波技术的好处有哪些？
采用话音激活载波技术可获得节省功率的好处，可以增加通信容量（如果转发器带宽容许的话）。此外，使用话音激活时，载波时通时断，使整个卫星转发器内的载波排列具有某种随意性，从而可以减少互调的影响。
69、引起频漂的原因有哪些？
引起频漂的原因计有：① 上行线路中，由于地球站发射载频（包括载频产生器和本振）不稳定而引起频漂；② 下行线路中，由于卫星转发器以及接收站设备的本振不稳定而引起的频漂；③ 由于卫星漂移造成的多普勒效应而引起的频漂。
70、话音检测器的原理。
话音检测器也称话音激活开关，是完成话音激活技术的关键部件。话音检测器不间断地检查来自DM或PCM编码器的数字话音，一旦查出有话音，便接通供给PSK调制器的载波，否则，便切断载波，从而完成“话音激活”。
71、对话音检测器有那些要求？
对话音检测器的要求应当是：当系统中存在噪声时，有很强的鉴别话音的能力。这样一旦有话音出现，必可鉴别出来，从而接通载波。否则，就可能在话音出现时误认为是噪声，要经过一些时间后才鉴别出有话音，然后再接通载波，这样造成的后果是出现剪音（即把一部分话音音节，尤其是发话的开始部分剪切掉）。此外，又要防止噪声单独激活通道，也就是要防止把噪声误认为是话音，进而去接通载波，这样会浪费转发器的功率。
72、频分多址系统设置保护频带的原因是什么？
频分系统要设置适当的保护频带，这是因为，当相邻频道的频谱成分落入本频道内时，就会引起“邻道干扰”。为了避免因载频漂移致使各载波频谱重叠，在各载波占用的频带之间，要留有一定的间隙作为保护频带。保护频带过宽，则频带利用率降低；保护频带过窄，则要对卫星和地球站的频率源和滤波器等提出苛刻的要求。
73、采用话音激活载波技术的频分系统为什么在电路中增加延迟释放电路？
增加延迟释放电路，是为了避免话音尾音的剪切，即开关置于“通”状态后，要使状态变换为“断”需延迟150～200ms，以保证那些可能落在门限以下的话音脉冲群通过（因为一般每句话的尾音所产生的电平较低）。另外，也保证了两句话的间隙不超过150～200ms时，仍维持“通”状态，以避免载波通断过于频繁而造成一些不良影响。
74、SPADE系统中公用传信通道（CSC）有什么作用？
公用传信通道（CSC）是用来执行按需分配职能的。各地球站通过它进行呼叫申请和进行转发器载频的分配。
75、简述SPADE系统的系统工作原理。
在SPADE系统的地球站中，各站均配有SPADE终端。通信线路的建立是通过其中的按需分配传信及交换单元（DASS）来完成的。假如A站的一个用户同C站的一个用户通话，则A站的DASS单元在本地交换中心呼叫信号的控制下，从“记录”的载频忙闲表中选出一对空闲载频（例如是f4～f4′），并通过CSC预先分给它的分帧A，向系统中所有地球站发出要跟C站通信的申请呼叫，呼叫包括各种“请求信息”和“使用的频率”；同时，A站的DASS单元向通道设备的频率综合器输送频率号码。系统各站均从CSC收到A站申请信息，从而更改本站载频忙闲表。其中C站注意到了对它的呼叫，如果在收到A站申请之前，未收到其它站申请使用第4对频率（f4～f4′）的信息，便通过CSC的C分帧，发出同意申请的应答信息，同时把频率分配给通道设备，并经电话交换中心同被叫用户沟通。在A站发出申请至收到自己的申请，也即信令信号经卫星返回A站的时间（约270毫秒）内，A站应监视公用传信通道，若这期间得知已有其它站先申请相同的频率，则A站和C站载频忙闲表上对f4～f4′一栏均记上“忙”字，而A站就重新发出新的申请，使用另一对频率；如果无此情况，则线路经检查正常后即可进行通信。通话结束后，由地面交换中心经DASS单元发出拆除线路的通知，f4～f4′返回空闲状态，供其它用户使用。
76、简述SPADE系统的特点。
SPADE系统是一种分散控制的全可变按申请分配系统，它是利用各地球站的DASS单元，通过TDMA广播式的公用传信通道，进行申请呼叫和选择通道载频来实现的。这种系统有下列特点：
① 实行全可变的按申请分配。和预分配SCPC方式不同，SPADE方式是地球站只有在需要通信时才占用通道，两站使用的频率是按频率配置成双一一对应的。
② 使用灵活。在FDMA系统的地球站中，只要接入SPADE终端，即可纳入系统工作，增加或关闭某几个地球站时，也不影响系统工作。

第五章

77、简述时分多址方式的原理。
时分多址方式就是指在卫星通信系统中，各个地球站在不同的时刻对卫星资源进行共享，用于传输各自的信息。
78、时分多址系统有哪些优点？
由于用时隙区分地址，所以网中各地球站可以使用相同的射频，并且任何时刻通过转发器的只有一个站发出的信号，因此转发器处于单载波工作状态，由非线性引起的互调大大减小，与FDMA方式相比，可更有效地利用转发器功率，其利用率可达90％以上；没有载波间的保护间隔，频带几乎可以全部利用，系统容量大，且容量在一定程度上与地球站数目无关。此外，采用TDMA方式能更充分、方便和有效地使用各种数字技术，传输各种数字电话、数据、数字电视等信号；在预分配或按申请分配方面，具有更大的灵活性，因为所分配的时隙长度是容易调整的，甚至可根据各地球站业务的忙闲程度自动改变时隙长度。
79、基准站和基准突发的作用。
基准站的任务是发射“基准突发”，标志一帧的起始，并作为各通信站发送“消息突发”的定时基准。实际工作中，基准站通常由某一通信站兼任。一般还指定另一个站作为备份基准站，一旦基准站出现故障，它自动承担发送基准突发的任务，确保通信不致中断。
80、频分多址系统设置保护时间的作用。
各地球站与卫星之间的距离是各不相同的，因此各站的时延也不相同，再加上系统定时不精确等原因，会使各站的突发通过转发器的时间产生一定的漂移，前后的突发就可能在时间上发生重叠。为避免此现象，突发之间要留有一定的时间空隙作为保护时间。一般希望保护时间尽量短，但它受系统定时不精确程度的影响以及滤波器响应产生的信号“拖尾”的限制。
81、时分多址系统实现突发式发射的方法。
发往同一方向的各路模拟话音经过PCM编码器变成时分复用的多路数字电话信号。编码时钟是与TDMA帧时钟同步的。各编码器输出的连续码流（设其速率为Rs）分别送到各自的缓冲存贮器。在TDMA定时单元控制下，在每一帧规定发送突发的时间，合路器将报头产生器及各缓冲存贮器的内容依次读出，并把此压缩的信码送到调制器。每帧读出一次，设读出的速率为Rb，显然Rb要比Rs大得多，也就是码速率由低速变为高速，原来连续的码流变成了窄脉冲串。合路后的窄脉冲串对载波调制，再经变频、高放由天线发射出去。在规定发送突发的以外时间里是不发射的。
82、时分多址系统突发接收的实现方法。
由于系统中各站发射突发用的是相同射频，故接收站能接收所有突发、并经解调后送分路器，由TDMA定时单元根据报头提供的信息适时控制时间闸门，把发给本站的窄脉冲串送到相应的扩展缓冲存贮器中。接收端也是每帧读一次，读出速率为Rs，于是恢复成连续的时分复用多路数字电话信号。再经PCM解码器后送出模拟话音。报头中的载波同步与比特定时同步信息是同步检测所必需的，而独特码是作为定时时间基准的。
83、消息突发中报头有哪几部分组成？
消息突发由报头和消息信号两大部分组成。报头用来保证消息的正确传输，它包括载波恢复（CR）信号和比特定时恢复（BTR）信号、独特码（UW）、站址识别（SIC）信号、指令信号（OW）、勤务联络（SC）信号。
84、独特码（UW）有何作用？
UW是一种特殊的不容易为随机比特所仿造而造成错误检测的码组，以此作为该突发的时间基准，其作用有两方面：一是判断数据部分开始的时间，二是系统定时。
85、时分多址系统中选择帧长需考虑哪些因素？
选择帧长需考虑的因素
① 帧长一般取125微秒的整数倍；
② Tf长则效率高。其它参数一定条件下，Tf长意味着缓冲存贮器存贮量K大，成本高。
③ Tf愈长，帧与帧之间载波的相关性便愈差，因而用帧——帧相关性恢复载波电路时，解调过程中会引起附加相位噪声。
④ 当Tf＞0.1秒时，其值与地球——卫星的双程传播时间0.27秒为同一数量级，这种情况下所引入的附加时延对通话不利。只有在低速率数据传输时，用长的Tf才有益。此时保护时间可取长一些，而帧效率仍很高，同时可大大简化定时系统，定时系统成本的降低要超过缓冲存贮器成本的增加。
86、时分多址系统初始捕获的含义是什么？
所谓TDMA的初始捕获是指地球站开始发射突发时，怎样保证其能正确地进入指定的时隙，而不会干扰其他分帧。
87、时分多址系统分帧同步的含义是什么？
分帧同步则是指进入正确时间位置并处于稳态情况后，如何保证该分帧与其它分帧维持正确的时间关系，而不致于造成相互重叠。
88、对时分多址系统实现初始捕获的方法有何要求？
时分多址系统初始捕获的本质是测距和瞄准，并在反馈过程中完成。对初始捕获的要求是速度快、精度高、设备简单。
89、简述计算机轨道预测法的原理。
计算机轨道预测法是把监控站所提供的卫星运动轨迹数据及本站地理位置数据送入计算机，算出现在和未来的卫星与本站的距离、距离变化率以及单程传播时延等数据，再根据所接收到的基准突发时间基准及预先分配给本站的时隙，定出发射的时间。这些都是以独特码作为时间基准进行比较的。初射时，把发射时间选在预定的该站分帧时隙的中央，先只发报头，这样不易影响前后相邻的前一站分帧和后一站分帧的工作。通过比较基准突发和该站所发报头的独特码所形成的示位脉冲，调整该站发射时间，逐步将所发报头移到预定位置，进入所谓锁定状态；然后，该站发出完整的突发，初始捕获过程就结束，进入通信阶段。
90、简述相对测距法的基本原理。
相对测距法的基本思路是：在不影响其他站通信的条件下，先用无线电探测测出本站到卫星的传播时延及其变化情况，然后根据接收到的基准突发的示位脉冲、本站所发突发应占位置及传播时延数据，定出本站发射的时间。
91、相对测距法的探测方法有哪几种？
相对测距法探测的具体方法主要有带外测距法和带内低电平测距法两种，其中带内低电平测距法又具体分为宽脉冲法和PN序列法两种。
92、简述带外测距法的原理。
此方法将转发器的频带划分成两部分，一部分供TDMA方式通信用，一部分专供网中各站测距用。由于是在通信用频带之外测距，故可用全功率发射，这样既能测量精确，又不会影响通信。缺点是占用了部分频带，而且要有专门的收、发设备。
93、简述带内低电平测距法的基本原理。
带内低电平测距法是为避免带外测距的缺点而提出的，这种方法所发的测距信号占用通信所用的转发器频带，但测距电平比通信信号电平低20～30dB，这样就不会对通信造成严重的干扰。测距信号电平低，给检测带来了困难，好在测距信号的信息量小，可以通过适当的信号设计来提高其信噪比，降低检测难度。
94、简述带内低电平宽脉冲法的实现方法。
带内低电平宽脉冲法是用比通信所用码元宽几十到上百倍的宽脉冲作测距信号，重复周期等于帧长Tf。虽然是低电平，但由于其频带很窄，接收时可用窄带带通滤波器来提取，从而大大滤除了通信信号分量及噪声，可获得较高的信噪比。
95、简述带内低电平PN序列法的实现方法。
用PN序列（Pseudo noise sequence伪噪声序列）作为测距信号，序列长度等于帧长Tf。接收时，利用PN序列的相关特性进行相关检测及大数判决，可获得较高的信噪比。虽然这种方法所用设备比较复杂，但捕获精度高，捕获速度快，故使用较多。
96、简述被动同步法的基本思路。
被动同步法的基本思路是：在网中设有一中心控制站，一方面起基准站作用发送基准突发，供网中各站接收作时间基准用；一方面在监控站的协助下，广播含有卫星精确位置信息的控制数据，各站根据此信息及本站的地理位置，用插入法来确定本站的传播时延，并按照时间基准定出本站确切发射时间。
97、独特码检测的实质是什么？
UW的检测实际是一个码型已知、但出现时刻未知的信号检测问题，所以可用相关检测技术来完成。
98、漏检与误检对时分多址通信系统有何影响？
漏检概率与误检概率是衡量UW检测器的两个性能指标。漏检是由于信道误码而没有检测到，发生漏检就意味着丢失示位脉冲；误检是在UW没有到达时，由于前导码、信息码的错误而检测到UW，发生误检意味着产生了虚假的示位脉冲。漏检和误检都将导致系统同步不正常。
99、简述孔径技术的基本原理。
在独特码检测中由独特码检测出的示位脉冲在正常情况下是周期性的，而误检出的虚假示位脉冲出现时间是随机分布的，因此，在预期出现正常示位脉冲的时间位置上建立一窄闸门（孔径）让其通过，那么在其它时间位置随机出现的虚假示位脉冲就通不过而被抑制了，这就是孔径技术。
100、TDMA方式载波恢复有何特点？
目前，TDMA系统大都采用QPSK调制和相干检测方式即CPSK，以有效利用卫星的功率与频带。接收端作相干检测时，必须从输入的PSK信号中提取载频分量作为本地相干载波或同步本地相干载波，并尽量减小伴随的噪声。TDMA方式中载波的恢复必须考虑下面一些因素：
（1）各站发射的是突发信号，一帧中相邻各突发的载波是不相干的，因此接收站的载波恢复电路必须能迅速地恢复载波，而且在每个突发结束时迅速去除残存的能量以免干扰下一突发。
（2）为确保作为时间基准的独特码能准确地解调，要求相干载波具有1°的精确度。我们知道，在帧结构中报头的前端用若干比特的时隙发送载波恢复信息。从帧效率考虑，这个时隙不能太长，但要在这么短时间内将载波建立起来并达到1°的精确度，这给载波恢复带来了困难。
（3）在CPSK／TDMA系统中，载噪比不太高时，载波恢复电路产生的“跳周”是必须注意的问题。“跳周”是在载波矢量由于噪声的影响发生2π突变旋转时出现的。跳周使相干载波的相位发生误差，从而使UW的漏检或误检概率增加，使数据发生错误解调。因此，跳周率是CPSK／TDMA系统的一个重要参数，一般采取把载波恢复电路的带宽变得更窄，使载噪比提高来减小跳周情况的发生概率，但这样增加了载波的建立时间及突发间的干扰，所以要折衷考虑。
101、时分多址系统中设置扰码有何作用?
时分多址系统的比特定时信号是从报头的比特定时恢复信息中提取并再生的，且不断从本突发以后的码中提取比特定时信息。系统中一般还设有扰码装置，它的作用主要是防止出现连“1”码或连“0”码而丢失比特定时信息,从而导致系统工作不正常。

第六章

102、利用卫星信道进行数据的传输和交换，有那些特点？
随着卫星通信事业的发展，数据的传输和交换等新业务愈来愈多地使用卫星信道。与话音的传输和交换相比较，数据的传输和交换有很多不同特点。概括起来，利用卫星信道进行数据的传输和交换，有以下的主要特点：
① 随机、间断地使用信道，峰值与平均传送率之比很大
② 网络中要能容纳从低速到高速的多种数据率
③ 可以分组进行传输
④ 利用卫星信道的广播性质进行数据传输和交换的卫星通信网，一般拥有大量低成本的地球站。
103、简述ALOHA系统的工作过程。
卫星数据传输网络中含有一定数目的地球站，每个地球站都有一个发射控制单元，其作用是首先将数据分成若干段，每一数据段的前面加一个报头（分组头），报头中含有收、发方的地址及某些控制比特；而每一数据段后面加上强有力的检错码，这就构成了一个数据分组。
数据分组一旦形成，发射控制单元便将其调制载波后向卫星高速发射出去，但存贮器还保留其“副本”。发射时间是随机的，因此全网不需要同步。所有接收站都接收到该分组，但只有报头中地址符合收方站的才被检测出，经检验没有发现错误，便发一应答信号，否则不应答。
发射站等待接收站的应答信号，如果在规定的时间内没有收到应答信号，它便重发该分组，这个过程一直进行到发送成功即收到应答信号为止，或者连续进行了几次重发（由人们自行规定，一般2～3次）均没有成功时为止。这时所存“副本”就可消去。
104、ALOHA系统中碰撞有何含义？
由于ALOHA系统中各站发射分组的时间是随机的，当两个或两个以上的分组通过转发器时，在时间上有可能出现重叠（称为碰撞），波形的叠加就使接收站无法正确接收。
105、简述S―ALOHA方式的基本工作过程。
S―ALOHA中的S是指时槽（SLOT）。S―ALOHA方式的基本特征是：在以转发器输入口为参考点的时间轴上等间隔地分成许多时槽，各站发射的各个已调数据分组必须落入某一时槽内，不象经典的ALOHA方式那样是完全随机的。每个分组的持续时间基本占满一个时槽。时槽的定时由系统时钟决定，各站的发射控制单元必须与该时钟同步。这种方式的优点是碰撞概率比经典ALOHA的要小，最大信道利用率可提高一倍；缺点是全网需要定时和同步，每个数据分组持续时间必须是固定的。
106、简述R―ALOHA方式的工作过程。
R―ALOHA中的R是指预约。
在数据网中，为了解决长、短报文传输的兼容问题，人们提出了R―ALOHA方案。其基本思想是：各地球站要发长报文时，经该站申请预约，分配给它一段时隙，让其一次发送一批数据，对于短报文则使用非预约的时槽按S―ALOHA方式进行传输。这样既解决了长报文传输的问题，又保留了S―ALOHA方式传输短报文信道利用率高的优点。

第七章

107、简述码分多址方式的基本原理.
码分多址方式中区分不同地址信号的方法是：利用自相关性强而互相关性弱的周期码序列作为地址码，对被用户信息调制过的载波进行再次调制，使其频谱大为展宽（称为扩频调制），经卫星信道传输后，在接收端以本地产生的已知地址码为参考，根据相关性的差异对收到的信号进行鉴别，从中将地址码与本地地址码完全一致的宽带信号还原为窄带而选出，其它与本地地址码无关的信号则仍保持或扩展为宽带信号而滤去（称为扩频解调）。这就是码分多址的基本原理。
108、实现码分多址必须具备那几个条件？
要实现码分多址，必须具备下列三个条件：
① 要有数量足够多、相关特性足够好的地址码，使系统中每个站都能分配到所需的地址码。好的相关特性就是有强的自相关性和弱的互相关性，这是进行“码分”的基础。
② 必须用地址码对待发信号进行扩频调制，使传输信号所占频带极大地展宽。这就为接收端区分信号完成了实质性的准备。
③ 在CDMA通信系统中，各接收端必须有本地地址码（简称本地码），且本地码应与对端发来的地址码完全一致。所谓地址码的“完全一致”，不但要求码型结构完全相同，而且要求每个码元、每个周期的起止时间完全对齐，也就是两者应建立并保持位同步和帧同步。这是进行相关检测的必要条件，也是实现码分多址的主要技术问题之一。
109、码分多址中，扩频调制主要采用什么方式？
扩频调制方式较多，目前，应用最多的主要有两类：
I. 直接序列调相扩频方式（DS）。它属于直接型的PSK调制，地址码用伪随机序列（即PN序列），常记为CDMA／DS或CDMA／PSK／DS。只有当地址码速率Rb远大于信码速率Rs时，亦即信码码元宽度τ远大于地址码码元宽度Δ时，直接序列扩频调制后的频谱宽度才会极大地展宽。
II. 跳频扩频方式（FH）。一般来说，它属于间接型MFSK调制。
110、码分多址系统有何优点？
与FDMA、TDMA、SDMA相比，CDMA方式的主要特点在于：所传送的射频已调载波的频谱很宽、功率谱密度很低，且各载波可共占同一时域、频域和空域，只是不能共用同一地址码。因此，CDMA具有以下的突出优点：
① 抗干扰能力强。
② 有较好的保密通信能力。
③ 实现多址联接灵活方便。
111、码分多址系统有何缺点？
CDMA的一个主要缺点是：通信有效性远低于FDMA和TDMA，集中表现在频带利用率低。TDMA系统的频带利用率接近于100％，FDMA系统因有保护频隙，其频带利用率通常为50%～80%，而CDMA系统只有百分之几到百分之十几。因此，它的通信容量也较低，一般只能用来传输码速率较低的业务。
此外，对于CDMA／DS方式，其收端本地地址码要与外来码建立同步所需的时间较长，对于CDMA／FH方式，也有互调问题，这些也是CDMA方式不可忽视的缺点。
112、CDMA／FH有何特点？
    ① 跳频后的扩频频谱  从大范围来看是均匀的，但它的瞬时频谱是窄带的，能量集中，信号隐蔽性差。
② 跳频方式抗干扰的根本方法是在频域内进行“躲避”，躲不开就被干扰“击中”。抗干扰能力比CDMA／DS差。
    ③ CDMA／FH系统在任一瞬间来看，它是一个FDMA系统，转发器处于多载波工作状态，因此必须考虑互调问题。
    ④ 跳频方式的处理增益主要取决于跳频数M，M愈大，系统的抗干扰能力也就愈强，但M的增大受ΔF和Δf的限制。
⑤CDMA／FH方式的同步比CDMA／DS容易，因为其地址码的长度短，速率低。