Ngân hàng câu hỏi - Thông tin vệ tinh pptx

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP KHOA ĐIỆN TỬ Bộ môn: Điện tử Viễn thông NGÂN HÀNG CÂU HỎI THI KẾT THÚC HỌC PHẦN HỌC PHẦN: THÔNG TIN VỆ TINH (3 TÍN CHỈ) DÙNG CHO ĐÀO TẠO BẬC ĐẠI HỌC THEO HỌC CHẾ TÍN CHỈ CHUYÊN NGÀNH ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG THÁI NGUYÊN – 7/2007 TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP Khoa Điện tử Bộ môn: Điện tử viễn thông CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc Thái Nguyên, ngày 31 tháng 7 năm 2007 NGÂN HÀNG CÂU HỎI THI THÔNG TIN VỆ TINH Sử dụng cho hệ đại học theo các chuyên ngành: Điện tử viễn thông. 1. NỘI DUNG ĐÁNH GIÁ THI KẾT THÚC HỌC PHẦN - Sinh viên cần nắm bắt được các khái niệm cơ bản trong học phần như đặc điểm, băng tần sử dụng, cấu hình hệ thống. Tìm hiểu về vệ tinh, trạm mặt đất cùng với các kỹ thuật trong thông tin vệ tinh. Tính toán suy hao, các tham số cho đường truyền dẫn và thiết kế tuyến truyền dẫn trong thông tin vệ tinh. Tìm hiểu hệ thống thôn tin vệ tinh VSAT cũng như tình hình thông tin vệ tinh của nước ta và khu vực. 2. PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ Thi kết thúc học phần là thi viết với thời lượng 90 phút, chấm điểm theo thang điểm 10. 3. NGUYÊN TẮC TỔ HỢP ĐỀ THI - Mỗi đề thi có 3 câu hỏi. - Mỗi đề thi được tổ hợp từ 2 câu hỏi lý thuyết (phần 4.1; 4.2) và 1 câu hỏi bài tập (phần 4.3). 4. NGÂN HÀNG CÂU HỎI 4.1. CÂU HỎI LOẠI 1 (3 ĐIỂM) 1. Trình bày các đặc điểm của thông tin vệ tinh? 2. Hãy giải thích cửa sổ sóng là gì? Nêu các băng tần thường được sử dụng trong thông tin vệ tinh? 3. Trình bày các biện pháp có thể sử dụng để tăng băng tần trong thông tin vệ tinh? 4. Trình bày cấu hình của một hệ thống thông tin vệ tinh? 5. Trình bày những hiểu biết của mình về một vệ tinh thông tin? 6. Trình bày cấu hình của một vệ tinh thông tin? Nêu chức năng cơ bản của nó? 7. Phân tích chức năng, nhiệm vụ của bộ phát đáp vệ tinh? 8. Bộ phát đáp tuyến tính là gì? Hãy phân tích nguyên lý làm việc của nó? 9. Bộ phát đáp bão hoà là gì? Hãy phân tích nguyên lý làm việc của nó? 2 10.Điều chế tương hỗ là gì? Trình bày các biện pháp làm giảm điều chế tương hỗ. 4.2. CÂU HỎI LOẠI 2 (3,5 ĐIỂM) 1. Trình bày những hiểu biết của mình về một trạm mặt đất? 2. Cấu hình điển hình của một trạm mặt đất gồm những phần nào? Vẽ và nêu các chức năng chính của nó? 3. Bộ khuyếch đại tạp âm thấp (LNA) là gì? Các yêu cầu kỹ thuật của nó? Có những loại LNA nào thường được sử dụng ở trạm mặt đất? 4. Tại sao lại phải bám vệ tinh? Có những phương pháp bám nào; nguyên lý bám của phương pháp đó? 5. Có mấy loại đa truy nhập thường được dùng trong thông tin vệ tinh? Kể tên và trình bày nguyên tắc đa truy nhập đó? 6. Thế nào là đa truy nhập ngẫu nhiên? So sánh các giữa các giao thức ALOHA, ALOHA bác bỏ chọn lọc và S – ALOHA? 7. Trình bày các nguồn tạp âm (và nguyên nhân) ảnh hưởng đến tuyến liên lạc trong TTVT? 8. Nêu các bước tính toán suy hao do mưa trên tuyến truyền dẫn trong thông tin vệ tinh? 9. Trình bày cấu hình của một hệ thống TTVT VSAT, chức năng và nhiệm vụ của từng phần trong nó? 10.Em có những hiểu biết gì về một trạm VSAT? 4.3. CÂU HỎI LOẠI 3 (3,5 ĐIỂM) 1. Tính tỷ số C/N 0 và vẽ đồ thị mức công suất của tuyến lên khi không có mưa với giả thiết TMĐ không nằm ở trung tâm vùng phủ sóng của vệ tinh với các số liệu sau: Số liệu của TMĐ Số liệu của vệ tinh Công suất máy phát P TX = 100 (w) Góc nửa bước sóng θ 3dB = 2 (0) Suy hao Fido L FTX =0,5 (dB) Suy hao Fido L FTX =1 (dB) Tần số tuyến lên f U = 14 (GHz) Hiệu suất anten η = 0,55 Đường kính anten D = 4 (m) Hệ số tạp âm F = 3 (dB) Hiệu suất anten η = 0,6 Nhiệt tạp âm Fido T F = 290 ( 0 K) Góc lệch hướng phát α T = 0,1 (0) Nhiệt tạp âm Anten T A = 290 ( 0 K) Góc lệch hướng phát α R = 0,1 ( 0 ) Số liệu chung: - Khoảng cách đường truyền: d = 40.000 (km). - Suy hao khí quyển: L AG = 0,3 (dB). - Suy hao do mưa ở băng tần Ku: L rain = 13 (dB). 3 2. Tính tỷ số C/N 0 và vẽ đồ thị mức công suất của tuyến xuống khi không có mưa với giả thiết TMĐ nằm ở biên của vùng phủ sóng của vệ tinh với các số liệu sau: Số liệu của TMĐ Số liệu của vệ tinh Suy hao Fido L FTX =0,5 (dB) Công suất máy phát P TX = 12 (w) Đường kính anten D = 4 (m) Tần số tuyến xuống f D =11 (GHz) Hiệu suất anten η = 0,6 Góc nửa bước sóng θ 3dB = 2 ( 0 ) Hệ số tạp âm F = 2,2 (dB) Suy hao Fido L FTX =1 (dB) Góc lệch hướng thu α R = 0,1 ( 0 ) Hiệu suất anten η = 0,55 Nhiệt tạp âm Fido T F = 290 ( 0 K) Nhiệt tạp âm Anten T G = 45 ( 0 K) T sky = 20 ( 0 K) T m = 275 ( 0 K) Số liệu chung: - Khoảng cách đường truyền: d = 37.000 (km). - Suy hao khí quyển: L AG = 0,3 (dB). - Suy hao do mưa ở băng tần Ku: L rain = 7 (dB). 3. Tính tỷ số C/N 0 và vẽ đồ thị mức công suất của tuyến lên khi có mưa với giả thiết TMĐ không nằm ở trung tâm vùng phủ sóng của vệ tinh với các số liệu sau: Số liệu của TMĐ Số liệu của vệ tinh Công suất máy phát P TX = 120 (w) Góc nửa bước sóng θ 3dB = 2 ( 0 ) Suy hao Fido L FTX =0,5 (dB) Suy hao Fido L FTX =1 (dB) Tần số tuyến lên f U =14,2 (GHz) Hiệu suất anten η = 0,5 Đường kính anten D = 5 (m) Hệ số tạp âm F = 3,5 (dB) Hiệu suất anten η = 0,6 Nhiệt tạp âm Fido T F = 290 ( 0 K) Góc lệch hướng phát α T = 0,1 ( 0 ) Nhiệt tạp âm Anten T A = 290 ( 0 K) Góc lệch hướng thu α R = 0,1 ( 0 ) Số liệu chung: - Khoảng cách đường truyền: d = 38.000 (km). - Suy hao khí quyển: L AG = 0,3 (dB). - Suy hao do mưa ở băng tần Ku: L rain = 13,5 (dB). 4. Tính thời gian liên lạc tối đa với góc ngẩng của trạm mặt đất là: θ ≥ 20 0 , quĩ đạo của vệ tinh là quỹ đạo tròn có độ cao là: h = 2km. Vệ tinh quay từ Tây sang Đông và cả hai cùng trên mặt phẳng xích đạo. (vẽ sơ đồ và giải thích). Cho các giá trị: R = 6400 km; µ = 3,986.10 5 km 3 /s 2 5. Tính thời gian liên lạc tối đa với góc ngẩng của trạm mặt đất là: θ ≥ 15 0 , quĩ đạo của vệ tinh là quỹ đạo tròn có độ cao là: h = 1.500.000m. Vệ tinh quay từ Tây sang Đông và cả hai cùng trên mặt phẳng xích đạo. (vẽ sơ đồ và giải thích). 4 Cho các giá trị: R = 6400 km; µ = 3,986.10 5 km 3 /s 2 6. Tính góc ngẩng tối thiểu của một trạm mặt đất sao cho thời gian liên lạc tối đa là: tmax ≥ 20 phút, quĩ đạo của vệ tinh là quỹ đạo tròn có độ cao là: h = 2.000.000m. Vệ tinh quay từ Tây sang Đông và cả hai cùng trên mặt phẳng xích đạo. (vẽ sơ đồ và giải thích). Cho các giá trị: R = 6400 km; µ = 3,986.10 5 km 3 /s 2 7. Tính EIRP cần thiết để liên lạc với 1 vệ tinh bay cao 1800000m dải thông tần tối thiểu là 5MHz, C/N ít nhất là 10dB, góc ngẩng 25 0 hoặc cao hơn, G/T=7dB, f=4800MHz. (Tính khi có hiệu ứng Doppler và khi không có hiệu ứng Doppler)? 8. Tính G/T của ES biết EIRP của vệ tinh GEO là 14dB, truyền dòng bit với tốc độ 256kbps, sử dụng phương pháp điều chế QPSK. Yêu cầu đầu ra của phần tử tuyến tính là C/N ≥ 10dB. Tần số công tác là f = 4020MHz. - Nếu muốn BER không đổi khi dùng phương thức điều chế 256QAM thì G/T là bao nhiêu?? 9. Tính EIRP tối thiểu (2 trường hợp không tính và tính đến hiệu ứng Doppler) của VT quĩ đạo tròn cao 1850km trên cùng mặt phẳng với ES, có góc ngẩng ≥ 160, G/T của ES là -25dB, tốc độ truyền 9kbps BPSK yêu cầu C/N tối thiểu 10dB, tần số công tác là f=2,3GHz. 10.Cho các số liệu sau: Cho các số liệu sau Đơn vị chuẩn Giá trị C/N G/T Tốc độ truyền V Phương thức điều chế 1 Phương thức điều chế 2 Tần số công tác Độ rộng băng tần Khoảng cách đường truyền dB dB kb/s BPSK 256QAM MHz Hz Km 12 17 256 256 11000 36.000 1. Tính công suất bức xạ đẳng hướng tương đương. 2. Nếu muốn BER không đổi khi dùng phương thức điều chế 2 thì EIRP là bao nhiêu? 11.Cho các số liệu sau: Cho các số liệu sau đơn vị chuẩn Giá trị C/N EIRP Tốc độ truyền V Phương thức điều chế 1 Phương thức điều chế 2 dB dB b/s QPSK 256QAM 10 14 512000 4 256 5 Tần số công tác Khoảng cách MHz km 4204 37.000 1. Tính độ nhạy thu. 2. Nếu muốn BER không đổi khi dùng phương thức điều chế 2 thì G/T là bao nhiêu? THÔNG QUA BỘ MÔN TRƯỞNG BỘ MÔN THÔNG QUA HỘI ĐỒNG KHOA HỌC GIÁO DỤC KHOA ĐIỆN TỬ CHỦ TỊCH TS. Nguyễn Thanh Hà TS. Nguyễn Hữu Công 6 . thông tin vệ tinh? 4. Trình bày cấu hình của một hệ thống thông tin vệ tinh? 5. Trình bày những hiểu biết của mình về một vệ tinh thông tin? 6. Trình bày cấu hình của một vệ tinh thông tin? Nêu chức. trong thông tin vệ tinh. Tính toán suy hao, các tham số cho đường truyền dẫn và thiết kế tuyến truyền dẫn trong thông tin vệ tinh. Tìm hiểu hệ thống thôn tin vệ tinh VSAT cũng như tình hình thông. 3 câu hỏi. - Mỗi đề thi được tổ hợp từ 2 câu hỏi lý thuyết (phần 4.1; 4.2) và 1 câu hỏi bài tập (phần 4.3). 4. NGÂN HÀNG CÂU HỎI 4.1. CÂU HỎI LOẠI 1 (3 ĐIỂM) 1. Trình bày các đặc điểm của thông