Bài tập thông tin vệ tinh

BÀI TẬP BỔ SUNG CHO ÔN THI
Cho một hệ thống thông tin vệ tinh địa tĩnh làm việc tại tần số 6GHz cho đường lên và 4GHz cho
đường xuống để như trên hình vẽ 1. Với các thông số sau: ES1 đặt tại vĩ độ 35
0
N, kinh độ 70
0
W,
ES2 đặt tại vĩ độ 35
0
S,
kinh độ 70
0
W, (3) Vệ tinh
có điểm dưới vệ tinh (SS)
tại kinh độ 25
0
W.
H1. Hệ thống thông tin vệ
tinh
Các thông số của ES1 của hệ thống TTVT trên hình một đựơc cho trên hình 2 và các thông số bộ
phát đáp được cho trên hình 3.
H2. Thông số trạm mặt đất 1
(ES1)
H3. Thông số bộ phát đáp
Các thông số trạm mặt đất 2 (ES2) của hệ thốngTTVT trên hình 1 được cho trên hình 4.
H4. Thông số
trạm mặt đất 2
(ES2).
Tính: (1) Công suất tín hiệu thu được tại anten G2 (2) tính mật độ phổ công suất tạp âm đường
lên quy đổi đầu vào pd2: NU
0

, (3) khuếch đại công suất hệ thống từ đầu vào vệ tinh đến đầu vào
trạm mặt đất ES2: Gs, (4) Mật độ phổ công suất tạp âm đưởng xuống quy đổi đầu vào ph4: ND
0
,
(5) Tính tổng tỷ số tín hiệu trên tạp âm hệ thống.
1
HƯỚNG DẪN GIẢI
1. Tính công suất thu đường lên tại anten G2:
P
rU
= EIRP+G
2
-L
pU
, dBW
Trong đó :
EIRP= P
tx1
-L
rf1
-L
pd1
+G
1
[dBW]
L
pU
= 92,5+20lgf[GHz)+20lgd[km], dB
Khoảng cách đường lên từ ES1 đến vệ tinh :
2 2

2 cos
U GSO GSO
d R a Ra b
= + −
Trong đó: Trong đó: R=6371km là bán kính quả đất, a
GSO
=42164km là bán kính quỹ đạo,
b = arccos (cosB cosλ
E
)
2. Tính mật độ phổ công suất đường lên quy đổi đầu vào pd2
Chuyển đổi dB vào số lần: L
pd2
=L
pd3
=10
3/10
;

A
1
=10
13/10
; A
2
=10
40/10
; A
3
=10

60/10
NU
0
=kT
tol
trong đó k=1,38.10
-23
W/(KHz)

2 3
1
1 1 2 1 2 1


m
tol A
p p p p p pm
T
T T
T T T
A A A A A A
−
= + + + + +
12121
3
1
2
1

−
++++=
mpp
m
ppp
tol
AAA
T
AA
T
A
T
TT
T
1
=(L
pd2
-1)290K , T
2
=(NF
1
-1)290K; T
3
=(NF
2
-1)290K
T
4
=(NF
3

-1)290K, T
5
=(L
pd3
-1)290K
A
p1
=1/L
pd2
, A
p2
=A
1
, A
p3
=A
2
, A
p4
=A
3
, A
p5
=1/L
pd3

2 3 2 4 2 5
1 2 2
1 1 2 1 2 3
ph ph ph

tol A ph
L T L T L T
T T T L T
A A A A A A
= + + + + +

2 3
1 2 2
1
ph
A pd
L T
T T L T
A
≈ + + +
3. Tính khuếch đại từ đầu vào vệ tinh đến đầu vào máy thu ES2 :
G
s
= L
ph2
+ A
1
+A
2
+A
3
+L
pd3
+G
3

-L
pD
+G
4
L
pD
=92,5+20lgf[GHz)+20lgd[km], dB
Khoảng cách đường lên từ vệ tinh đến ES2 :
2 2
2 cos
D GSO GSO
d R a Ra b
= + −
Trong đó: Trong đó: R=6371km là bán kính quả đất, a
GSO
=42164km là bán kính quỹ đạo,
b = arccos (cosB cosλ
E
)
Do tính đối xứng của đường truyên nên d
U
=d
D
vì thế có thê sử dụng d
U
để tính suy hao đường
xuống.
4. Tính mật độ phổ công suất đường lên quy đổi đầu vào pd4
Chuyển đổi dB vào số lần: L
pd4

=L
rf2
=10
3/10
;

A
4
=10
10/10
;
2
ND
0
=kT
tol
trong đó k=1,38.10
-23
W/(KHz)
T
1
=(L
pd4
-1)290K , T
2
=(L
rf2
-1)290K; T
3
=(NF

4
-1)290K
A
p1
=1/L
pd4
, A
p2
=1/L
rf2
, A
p3
=A
4


4 1 4 2 4 2 3tol A ph ph rf
T T T L T L L T= + + +
5. Tỷ số tín hiệu trên tạp âm hệ thống :
0 0 0
r s rU
s
P G P
N G NU ND
=
+
Hà-Đông 19/4/2009
TS. Nguyễn Phạm Anh Dũng
3