卫星通信与有线电视练习题

1《卫星通信与有线电视》练习题一专题一概论一、概念1.三网融合的概念。2.射频电视信号的直视传播：概念，计算公式。3.射频电视信号在传输过程中，场强与距离关系中的最佳高度计算公式。二、简答题1.画出电视射频信号的频谱分布图，并理解其分布特点。2.有线电视信号传输系统主要有哪几种类型？掌握其电路组成，各传输系统的优缺点比较。3.在有线电视系统中，产生重影的原因主要有哪三种？这三种情况有哪些共同特点？重影会对电视产生哪些影响？4.针对发射台与接收点的距离远近，接收天线的高度应如何选择？三、计算题1.某放大系统由三级放大器串接组成，它们的电压增益分别为G1=1000倍，G2=100倍，G3=10倍，求该放大系统的电压增益Gv=？Gv(dB)=？2.某放大器输入信号电压Ui=100μV，输出信号电压Uo=100mV，求该放大器的电压增益Gv=？Gv(dB)=？2专题二有线电视系统主要部件及设备一、概念1.天线增益定义为被研究天线在最大辐射方向某点处辐射的功率密度与具有相同输入功率而天线本身无损耗的点源天线在同一点辐射的功率密度之比。2.面天线在广播电视系统中主要用在电视信号传输的微波中继系统(2～20GHz)或卫星电视广播地面接收站等场合。3.面天线一般由两个起不同作用的器件构成:一个为馈源或初级辐射器，它是由振子、振子阵或者具有弱方向性的小口面天线，如开口波导、喇叭天线等组成，其主要作用是把高频能量转换为电磁波能量并把它照射到反射面上去；第二个为主反射面，是形成天线方向性的主要部件，它的形状一般是一个曲面，天线的方向性主要取决于它。4.同轴电缆是由芯线和屏蔽网筒构成的两根导体，因为这两根导体的轴心是重合的，故称同轴电缆或同轴线。通常将芯线称为内导体，铜丝编织的网筒称为外导体。5.光纤是一种带涂层的透明细丝，其直径为几十至几百微米。在光纤外围加有缓冲层，外敷层起保护作用。6.光纤分阶跃多模光纤(SI)、梯度多模光纤(GI)和单模光纤(SM)三种。7.安装在接收天线杆上用于放大空间微弱信号的低噪声放大器称为天线放大器。天线放大器大致可分为宽频道放大器和选频(单频道)放大器两类。二、简答题1.绘出引向天线结构示意图，并说明各振子的作用。2.简述卡塞格伦天线的结构组成及工作机理。3.简述抛物面天线的结构组成及工作机理。4.什么是导频信号发生器？它主要用在什么场合？5.什么是调制器？主要有哪两种类型？各有什么优缺点？6.什么是混合器？主要有哪两种基本类型？各有什么优缺点？7.3专题三双向有线电视系统一、概念1.在双向传输系统中，通常把前端传向用户的信号称为下行信号，用户端传向前端的信号称为上行信号。2.实现双向传输的方式有频率分割方式、时间分割方式、空间分割方式三种。3.双向传输的载噪比是上行和下行传输的载噪比的总和。二、简答题1.如何解决监警系统的数据碰撞问题？2.CATV网络的通信交换方式有哪两种？简述其工作过程。3.下图为时间分割双向传输方式的示意图，简述其工作过程。三、计算题：有关载噪比的计算下图所示双向干线系统中，选用的放大器指标为：增益21dB、频响±0.2dB、噪声系数6dB、标称输出电平96dBμV。试计算上行干线系统的载噪比。4专题四光纤有线电视系统一、概念1.光纤传输损耗小，可延长有线电视信号的传输距离：对1310nm波长的光其损耗为0.35dB/km，不加中继站，单程可传输30km；对1550nm波长的光其损耗为0.20dB/km，不加中继站，单程可传输70km。2.目前用于光纤传输的光源有两种：(1)自然发光的二极管(LightEmittingDiode，LED)；(2)受激发的激光二极管(LasterDiode，LD)。3.光检测器用于光接收机，主要有两种，即PIN－PD光二极管(PINPhotoDiode，PIN-PD)和APD光二极管(AvalanchePhotoDiode，APD)。4.光纤有线电视系统网络一般由前端、干线网络、分配网络和用户线四部分组成。5.HFC是光缆和电缆混合网络的简称，其网络结构为：前端—光缆干线传输——同轴电缆分配系统。6.在光纤超长距离传输系统中，限制传输距离的主要原因是激光器的发射功率和沿途的光纤衰减。7.在1310nm波段，使用半导体激光器作光源的传输系统，若传输距离超过25km时，一般要按超长距离传输系统来考虑。二、简答题1.画出光接收机的简要组成，分析其工作原理。2.画出光接收机的简要组成，分析其工作原理。53.简述光纤有线电视系统的组成（画出示意图，分析其组成，各部作用）。4.有光纤作为CATV的传输系统，有什么优点？三、计算题1.某系统前端信号的载噪比(C/N)1为60dB，干线传输系统的载噪比(C/N)2为48dB，分配网络的载噪比(C/N)3为47dB。根据载噪比的合成关系式计算系统载噪比C/N。如果C/N值低于46dB，调整指标分配比例以使其达到46dB。2.一发多收系统设计计算：如课本P210例6-2对图1（a）所示系统，设该系统要求各接收点具有相同的信号质量，采用的分路方案如图2（b）所示，系统的选用分支器组如图2（C）所示。假定光纤损耗常数为0.45，试计算A、B、C、D各点到前端传输线路的损耗，以及光分路器6专题五微波传输系统一、概念1.微波是指频率高于300MHz、波长小于1m的无线电波。2.按照所传送电视信号的调制方式，微波系统可分为残留边带调幅调制（VSB/AM）、频率调制（FM）和数字微波电视3类。3.二、简答题1.什么是多路微波分配系统？简述MMDS发射及接收系统的组成。2.波束折弯器有什么作用？由哪些部分来组成？安装时有什么要求？3.什么是AML？简述微波传输系统中AML的组成。三、计算题1.会对微波传输系统中视距传播距离及传输损耗进行计算。专题六卫星电视广播系统一、概念1.目前世界各国卫星电视广播普遍采用C波段（3.7-4.2GHz）和ku波段（11.7-12.75GHz）.2.ku波段的特点是频率高，频率范围宽，信道容量大，它是卫星广播的优选波段。二、简答题1.卫星电视广播系统中，上行发射机的作用是什么？画出上行发射机的组成框图。2.卫星电视广播系统中，星载转发器的作用是什么？画出星载转发器的组成框图，并简述其工作原理。3.卫星电视广播系统中，中继转接方式有哪三种？目前常用哪种方式？为什么？三、计算题：（以卫星为中继站所能达到的最大通信距离的计算）离地面高度为he的卫星中继站，看到地面的两个极端点是A和B点，即S长度将是以卫星为中继站所能达到的最大通信距离。地球ABR0he7解：其计算公式为000(2arccos)()oeRSRRkmRh式中，R0为地球半径，R0=6378km；θ为AB所对应的圆心角（弧度）；he为通信卫星到地面的高度，单位为km。（1)he=500km时，由公式求得S=4892km；（2）he=35800km时，S=18100km。专题七有线电视新技术一、概念1.有线电视信号加扰和解扰技术主要有视频倒相方式，叠加干扰波方式，同步代换，行扫描顺序搅乱方式，行切割分段交替位置方式等。2.机顶盒(SetTopBox，STB)是为扩展现有模拟电视机的功能而配备的一种终端设备。它可以把卫星直播数字电视信号、地面数字电视信号、有线电视网数字信号甚至互联网的数字信号转换成模拟电视机可以接收的信号。3.交互电视系统由传输网络、多媒体计算机、节目存储装置和控制装置等设备组成。4.电缆调制解调器(CableModem，CM)，又名线缆调制解调器。CM的主要功能是用有线电视网进行高速数据传输。其作用有二个：一是射频调制解调器；二是网络适配器。5.所谓数字电视，就是将传统的模拟电视信号经过抽样、量化和编码转换成用二进制数表示的数字式信号，然后进行各种功能的处理、传输、存储和记录，也可以用计算机进行处理、监测和控制。二、简答题1.画出有线电视系统加扰和解扰示意图。并解释加扰、解扰的概念。2.简述视频倒相方式、行切割分段交替位置方式的加扰、解扰原理。3.什么是机顶盒？主要有哪些分类？8专题八有线电视工程设计基础一、计算题1.有一个放大器标称最大输出电平为115dB(N=4，XMo=－57dB)，求其工作在8个频道时的最大输出电平(N=8，XMo=－57dB)。课本P105例3-32.有一个有线电视系统，由前端、干线传输及分配网络三个子系统串接而成，其载噪比和交调指数依次为：前端C/N=58dB，XM=－60dB；干线传输C/N=60dB，XM=－63dB；分配网络C/N=70dB，XM=－56dB，求整个系统的特性指标。课本P109例3-73.课本P109例3-8，只要求掌握图3-1（a）的连接方式的计算。