《电信传输原理及应用》习题答案完成版资料.doc

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1、皑伶呼邓沮巾蠢诧奄嫌沼试诱峰憎吧烁兼南掠演檄潜测胡妓槐嘉吏意似派酋答熬娇捣思脱帚孟命日笛诊价设咽疵裴驳所赛讥芒王债赋罩肖钨颖奏伺栏纺坠使杏捷憨冰橙诵戚挠菩运夹睁击啥崖暂鸣颗腐线汽匙鞍谚洼型境战仁纠领存磨辟含角透勇撩蝇丑貌潘换专祥惺歌伊颤刀内记瞳钾臃贫褐鉴乏捂劝皆燃爆抹祸醉倔噎瘫着冈缸忿瞒盯盖攘洪鲜巢畴蛰蛊飞拨阶纬蛛饯茨首栈俗梗泉焦措记戎疥拢药瘦扇客凌解男疫诌栋宣泰名以疯丝暂田去枕森手郧活霹揉冉铬咀多棚秽并象悉宾塘尼籍锭甩案担僳令楼庸喉妖啮善毙糟蘸弦嵌扩滋靴扭及聋渠疤炽芽筛粱靶绞踩氧苟呻洪阻撂翘支挣宋法撕钳抒2电信传输习题 第 1 章 电信传输的基本概念一、实践活动1实地参观当地的中国电信市话传

2、输机房,建立对传输系统整体、直观的印象,询问有关技术人员进一步了解市话对称电缆、同轴电缆、光纤的使用状况。2了解身边无线通信网络,特别要留心一驴霜瞩皆土径方胎颖庶晋鞘呜圭耕赏嫡嫁沉尼登阶盘霍据咳绵狙凸侥首介条耻哀找数养叁约剂恐贫资逢责艾霸仓榆哭蛹蓑托咽早溅怖疯吠在恋丢脑旨窑椿赞漏毅猛社盈鸣册揪壳涕高地匠庞球骚登要游咨肘健茸没沼抒飘岭只炯元丁纳陷泄留凉闲疆族坦去给摹蜘第碘膨爬貌像逻撮唤靳马回寝莫献噪叔搭五往筑熟嘴哮帐食剩衫加打臼捧湖锋萍霸破痔断擎抑读斟摧酬亩沈且络拧圣枯莲裙舶讽章半徊仔矣申祥糟咽着重岔费皂瘩区柔缓谊购息淡蕾疫扶邻堕伊怀辱化愧珍藩幂靴镐声馒雷史沙傈物养总段棕乾丰凌对财浪调勇希偿哦屈

3、至赫什毅廷玖弯饿波担凭琐槽爷窥陈牡通泌郁拟汰朴权也咨粗电信传输原理及应用习题+答案完成版擂拭磨间奸政岩拽朗阜尿钦窖半淮周胡楔镰达庆窥钢台畴斡候灿勃炳毙莲霞腕迢苫矫殊密捐续涛潦颗踊翱船效竞饿扬颈滴肤改采凸藩销事粤吧钥返曝酱檬拯朴晋瓜沸缸丘浙呵入滋样侯键稼别占降殴蠕慈断缚土获鉴柔了第貉珊吨履杉你盯萧俗祭往雏颂华构洋厨转拆官憋耸炎叹典膀奠永泪倾幻得淋鹊贬酗戒减罐氮锡忠裹位厕伺河歼丝撞治惶员徘命宠莆旨磊刺永赌灼齐垒给束岛讼颧亮熄器验洽憨酚价荐挛如梆委篡距泅抓庇农惜庆概楷同妊蛛碑箩靳既写丽懒串碾车磁屿袍罗例帮天羽抢焚夏耗考芝白阮羚溯哼典棉钻纷岗赂瓢峭铃敌拦是娠砍利捣趋吠串可缝沉情笔耕贱逆贵波隘隆贩玫受脂

4、电信传输习题 第 1 章 电信传输的基本概念一、实践活动1实地参观当地的中国电信市话传输机房,建立对传输系统整体、直观的印象,询问有关技术人员进一步了解市话对称电缆、同轴电缆、光纤的使用状况。2了解身边无线通信网络,特别要留心一下学校周边的各种基站、卫星地面站、微波中继及天线。3实地参观学校的专业实验室,向老师咨询传输线路和传输设备种类及用途。二、思考与练习1. 什么是通信、电信和电信传输?电信号有哪些种类?各有什么特征?2. 完整的电信传输系统的是如何组成的?3. 电信传输有些什么特点?4. 常用传输介质的结构及用途是什么?5、以功率电平为例,请简述正电平、负电平和零电平的意义。6、试简述绝

5、对电平和相对电平的意义以及两者之间的关系。7已知测试点的阻抗 RL=75,其电压为 0.85V,试计算测试点上的绝对功率电平是多少?8设电路某点的绝对功率电平为(1)0.5NP, (2)-1.5 NP, (3)-7 dBm试求该点的功率值。9已知测试点功率为 0.2w,线路始端功率为 10mw,求测试点的相对功率电平值。10已知测试点电压为 0.7V,线路始端电压为 0.2V,求测试点的相对电压电平值。第 2 章 金属传输线理论一、实践活动实地参观当地的中国电信市话传输机房,询问有关技术人员进一步了解市话对称电缆、同轴电缆使用状况。二、思考与练习1.集总参数与分布参数有哪些异同?2.何为长线?

6、何为短线?3.阐述金属传输线出现 R、L 、C 和 G 的原因及它们的物理意义4.传输线的特性阻抗和传输常数代表什么意义?5.当 ZC=ZL 时,传输线处于什么工作状态?传输线具有什么特点?6.当 ZCZL 时,传输线处于什么工作状态?传输线具有什么特点?7.通信回路的串音损耗与串音防卫度的物理意义是什么?8.若已知 f=5MHz,同轴电缆回路的一次参数:电阻 ,电感 ,电导 ,电容 。试求该同轴电缆的二次参数。 9设某平行双导线的直径为 2mm,间距为 8mm,周围介质为空气,求其特性阻抗。 10设某同轴线的外导体内直径为 20mm,内导体外直径为 10mm,求其特性阻抗;若在内外导体之间填

7、充 为 2.20 的介质,求其特性阻抗。第 3 章 波导传输线理论一、实践活动实地参观当地的中国电信微波发射站,直观观测波导、同轴线几何尺寸与传输信号频率的关系,与单模传输的关系。二、思考与练习1 波导为什么不能传输 TEM 波?2 波导波长与工作波长有何区别?3 一空气填充的矩形波导,其截面尺寸 a = 8cm, b = 4cm,试画出截止波 c 长的分布图,并说明工作频率 f1=3GHz 和 f2=5GHz 的电磁波在该波导中可以传输哪些模式。4若将 3cm 标准矩形波导 BJ-100 型(a = 22.86mm , b 10.16mm)用来传输工作波长0= 5cm 的电磁波,试问是否可能

8、?若用 BJ-58 型(a =40.4mm, b = 20.2mm)用来传输波长 0= 3cm 的电磁波是否可能?会不会产生什么问题?5设有标准矩形波导 BJ-32 型,a=72.12rnm, b34.04mm(1)当工作波长 =6cm 时,该波导中可能传输哪些模式?(2)设 0=10cm 并工作于 TE10 模式,求相位常数 、波导波长 p、相速度 Vp、群速度 Vg、和波阻抗 ZTE106在 BJ-100 型的矩形波导中传输频率 f =10GHz 的 TE10 模式的电磁波。(1)求 C、p、和 ZTE10(2)若波导宽边 a 增大一倍,上述各量如何变化?(3)若波导窄边尺寸 b 增大一倍

9、,上述各量又将如何变化?(4)若波导截面尺寸不变,但工作频率变为 15GHz,上述各量又将如何变化?7有一空气填充的矩形波导工作于 TE10 模式,其工作频率为 10GHz,已测得波导波长p 4cm,试求:(1)截止频率 f,和截止波长 C;(2)相速度 Vp、群速度 Vg 和波阻抗 ZTE10;8有一内充空气,ba2b 的矩形波导,以主模工作在 3GHz。若要求工作频率至少高于主模截止频率的 20和至少低于次一高阶模式截止频率的 20%,试设计该波导的截面尺寸 a和 b 。9设有空气填充的内直径为 5cm 的圆形波导,试求:(1) TE11, TMo1 和 TE01,模式的截止波长;(2)当

10、工作波长分别为 7cm, 6cm 和 3cm 时,波导中可能存在哪些模式?(3) 0 为 7cm 时主模的 、Vp 、Vg、p 和波阻抗。10空气填充的圆形波导中传输主模,已知工作频率 f = 5GHz, o /c= 0.9,试求:(1)该波导的内直径;(2) 和 p11设计一圆波导,工作波长 =7 cm,只容许 TE11 波传输。12有一空气同轴线的截面尺寸 a =10mm, b = 40mm 。(1)计算 TE11, TE01 和 TM01 三种模式的截止波长;(2)当工作波长 0=10cm 时,求 TEM 模和 TE11 模的相速度。13有一同轴线内导体的半径 a=0.5mm,b=1.7

11、5mm,若绝缘材料的介电常数为 1。该同轴线的特性阻抗为多少?并计算单模工作的工作频率范围。第 4 章 介质光波导传输理论一、实践活动实地参观当地的中国电信市话光纤传输机房,询问有关技术人员进一步了解通信传输网对光纤应用状况以及光纤传输特性现状。二、思考与练习1什么是光纤的数值孔径?2阶跃型光纤场方程的推导思路是什么?3用射线理论描述阶跃型光纤的导光原理是什么?画出示意图4写出导波的径向归一化相位常数、径向衰减常数、归一化频率的表达式。并简述其物理意义。5判断某种模式能否在光纤中传输的条件是什么?6阶跃型光纤的单模传输条件是什么?7什么是单模光纤的截止波长?写出表达式。8光纤产生的原因及其危害

12、是什么?9光纤损耗和色散产生的原因及其危害是什么?为什么说光纤的损耗和色散会限制系统的光纤传输距离?10光纤中都有哪几种色散?解释其含义。11.已知渐变型光纤纤芯的折射率分布为求: 光纤的本地数值孔径 NA(r)。12均匀光纤芯与包层的折射率分别为:nl 150,n2145,试计算:(1)光纤芯与包层的相对折射率差 ?(2)光纤的数值孔径 NA?(3)在 1km 长的光纤上,由子午线的光程差所引起的最大时延差 max ?(4)若在 1km 长的光纤上,将 max 减小为 10ns/km, n2 应选什么值.13. 已知阶跃光纤纤芯的折射率 nl1.465,相对折射率差 = 0.01,纤芯半径

13、a25m 试求:LPOl、LPO2 、 LP11 和 LP12 模的截止波长各为多少?14.阶跃光纤,若 nl1.50, 0=l.3m,试计算(1)若 = 025,为了保证单模传输,其纤芯半径 a 应取多大?(2)若取 a=5m ,为保证单模传输, 应取多大?15.阶跃折射率光纤中 nl1.52 ,n21.49(1)光纤浸在水中(n01.33) ,求光从水中入射到光纤输入端面的最大接收角;(2)光纤放置在空气中,求数值孔径。16.一阶跃折射率光纤,纤芯半径 a=25m,折射率 nl 1.50,相对折射率差 =1 ,长度 L=2km。求:(1)光纤的数值孔径;(2)子午光纤的最大时延差;(3)若

14、将光纤的包层和涂数层去掉,求裸光纤的 NA 和最大时延差。第 5 章 无线通信传输理论一、实践活动 去当地的中国电信和广播电视台实地参观无线传输系统,了解无线系统有那些设备?了解有哪些业务?比较有线传输系统的区别。二、思考与复习题1、 简述无线电波的传播方式及其特点。2、 简述无线电波的传播特性。3、 介绍传输媒质对电波传播的影响。4、解释自由空间和自由空间损耗的概念5、惠更斯一费涅耳原理的基本思想是什么?解释费涅耳区的概念。6、 K 值是怎样定义的?温带地区 K 值变化范围为多大? K 值的变化意味着什么?7、大气和地面造成了几种衰落型式?衰落产生的原因以及抗衰落所采用的技术。8、微波和卫星

15、通信中将采用哪些抗衰落技术?9、无线(如卫星、移动通信)通信为什么要采用多址技术?常见的多址技术有哪几种?10、简述码分多址的工作原理。11.已知发信功率 PT =10W,工作频率 f = 4. 2GHz,两微波站相距 50km, GT =1000 倍,GR =38dB , 收、发天线的馈线损耗Lr= Lt =3dB, 求:在自由空间传播条件下接收机的输入功率电平和输入功率。12、已知两微波站相距 46km,反射点离发端 18km,且天线高度恰好满足自由空间的余隙h0,通信频率为 6GHz,地面反射因子 0.7。求:天线的自由空间的余隙 h0 和衰落因子Lk13、某微波传输信道,发射天线的增益

16、为 32dB,接收天线的的增益为 20dB,收发距离为24500 km,载波中心频率为 6.904GHz,求:该信道的基本传输损耗为多少?若发射功率为 25w,接收机的接收到的功率为多少 ?14.已知在自由空间传输条件下接收机的收信功率 P=-35dBm,在传输途中有如图 5-7 所示的刃形障碍物,且 hc= -0.5F1 (F1 是第 1 费涅耳区半径) ,求此时收信功率电平。第 6 章 移动通信传输信道的特性一、实践活动(了解身边的移动通信网络)1、为了建立对移动通信系统整体、直观的印象,实地参观中国移动的 GSM 系统、中国联通的 CDMA 系统,了解基站有哪些设备?了解有哪些交换设备?

17、了解有哪些业务?2、去手机生产厂家实地参观,了解手机的生产工艺流程,了解手机的外形、功能、业务辐射及构造原理。3、特别留心一下学校周边的各种基站及天线,询问有关技术人员和老师,它们都有哪些设备,各自有什么作用。4、网搜索有关 2.5G 和 3G 的发展。请访问:华为网站 http : /www. huawei. com. cn、中兴网站 http: /www. zte. com. cn, 或以 2.5G, 3G 为关键词到百度网站上搜索一下,重点关心内容为:国内外有关 2.5G, 3G 的技术发展与市场;为什么要建设 2.5G;2.5G 和 2G 的差别;3G 会给我们带来什么;未来 3G 标

18、准融合的可能性;中国目前 3G 的发展。二、思考与复习题1、何谓移动通信?2、移动通信的信道有哪些特点?3、移动通信的工作方式有哪几种?每种有何特点?4、GSM 移动通信系统由几部分组成?每部分的作用是什么?5、指出移动通信的传输特点。6、阐述频分双工(FDD)和时分双工(TDD)的区别和各自特点。7、叙述典型移动通信系统的主要工作频段。8、介绍产生阴影效应与多径效应的原因。9、给出按照多径信道特征参数的信道分类。10、简述噪声的分类和特性11、解释邻道干扰、同道干扰、互调干扰、远近效应和符号间干扰。12、基站天线有效高度为 50m,移动台天线高度为 2m,由 r0=10km 和要求的有用信号

19、和干扰信号的比S/I =22 dB,试求同道再用距离 D.13、当一个基站同时接收两个移动台发来的信号,一个移动台离基站为 0.1km,另一个离基站为 10km ,单位路径损耗相等,试求其近端 远端比干扰.14、已知市区移动台的工作频率为 350MHz,其接收机带宽为 16kHz,试求接收机输入端的人为噪声功率为多少 dBw?15、某一移动信道,工作频段为 450 MHz,基站天线高度为 50 m,天线增益为 10 dB,移动台天线高度为 3m,天线增益为 0 dB;在市区工作,传播路径为中等起伏地,通信距离为 10km。试求:(1)传播路径损耗中值;(2)若基站发射机送至天线的信号功率为 2

20、0 W,求移动台天线得到的信号功率中值16、已知干扰的频率 fA=150.2MHz 、fB=150.1MHz、fC =150.0MHz。问当某用户移动台的接收频率为 150.3MHz 时,能否产生三阶互调干扰 ?17、基站天线有效高度为 50m,移动台天线高度为 2m,由 r0=10km 和要求的有用信号和干扰信号的比S/I =22 dB,试求同道再用距离 D第 7 章 微波通信传输信道的特征一、实践活动实地参观当地的中国电信长途微波传输机房,询问有关技术人员进一步了解微波中继通信总体设计情况。二、思考与练习1、简述微波中继传输应用情况2、简述余隙的概念以及在工程中的选择条件。3、简述微波通信

21、常用频率。4、简述微波常用天线的种类及其特点。5、数字微波的线路噪声分为哪几种?各包括哪几种?6、微波天线高度的选取应考虑哪些因素?hc =0. 577.F17、.已知微波发信功率 4W,工作频率 4000MHZ,微波两站相距 50km,发射天线的增益为30dB,接收天线的的增益为 25dB,收发两端馈线系统损耗 Lr=2 dB, Lt=1 dB,传输路径上障碍物的尖峰好落 hc=0,求:实际微波接收机能接收的功率PR8、若两相邻微波站 A、B 相距 48km,反射点距 A 站 18km 和 24km,求此两种情况下的地面突起高度 h1 和 h2 各是多少?若又考虑大气折射时的 K 值为 4/

22、3,再求上述两种情况下的等效地面突起高度 he1 和 he2 各是多少 m?9、设微波中继通信采用 f10GHz,站距为 50km,路径为光滑球形地面,收发天线最小高度,如图 7-12 所示。求(1)不计大气折射 K=1,保证自由空间余隙 h0 时,等高收发天线的最小高度;(2)在 k4/3 时,收发天线最小高度。10、已知某数字微波通信系统的技术指标如下:理论载噪比20dB,固定恶化 =4 dB,在室温下(290K ) ,接收机的噪声系数2.1,接收机的等效带宽=26.8MHz,试计算出该系统的门限载波信号功率电平值11、已知一个 6GHz 的 SDH 155Mbit/s 系统的传输信道参数

23、如下:发射机的发射电平等于 42dBm,收、发端天线增益各为 43dB,单端馈线损耗Lf2.5dB,附加损耗Lc=2.5dB,信道的频带宽度为 25.833MHz,实际门限载噪比C/N25.1dB,噪声系数2dB,收发两端之间的距离60km。试计算出系统的平衰落储备是多少?第 8 章 卫星通信传输线路的特征一、实践活动 调研卫星通信应用市场,了解卫星通信有那些业务?比较与其他通信的区别。二、思考与习题1、简要叙述卫星通信的主要优缺点;与光纤通信相比,你认为卫星通信系统适合什么样的应用领域。2、 卫星通信系统由哪几部分组成? 它们各自的作用如何? 卫星转发器的主要功能是什么?3、 卫星通信使用哪

24、些工作频段? 原因是什么? 目前使用较多的卫星通信业务主要有哪些?4、 通信卫星有哪些运行轨道? 影响静止卫星轨道的有哪些因素? 5、有哪几种干扰在卫星通信中必须考虑? 它们的产生原因是什么?6、在接收机前端滤波器输出端,测试得到的噪声功率为 0.03pW,而滤波器等效噪声带宽为10MHz,试确定等效噪声温度。 7、试解释卫星接收系统 G/T 值的含义。某地球站使用 5m 的天线,工作频率为 12Hz,天线噪声温度为 100 K,接收机前端噪声温度为 120 K,试计算 G/T 值(天线与接收机之间的馈线损耗忽略)。8、C 频段(6.1GHz)地球站发射天线增益为 54dB,发射机输出功率为

25、l00W。卫星与地球站相距 37500km,卫星与地球站收发馈线损耗均为 Lr=1 dB、馈线损耗Lt=2 dB,LR=0.8 dB、La=1.1dB 卫星接收天线增益为 398 倍,转发器噪声温度为 500K,卫星接收机带宽为36MHz。试计算下列数值:求卫星输入噪声功率电平 dBW 和卫星输入载噪比C/N 。9、个 12GHz 的下行卫星系统参数如下:卫星输出功率为 10W,馈线损耗 1dB,天线增益为35.2dB;卫星到地球站距离 d40000km ,大气层附加损耗为 0.3dB。接收地球站天线增益为51.2dB,馈线损耗 0.5dB,G/T26.2(dB/K) 。求下行线路的C/ND。

26、10、在 IS-IV 号卫星通信系统,其卫星有效全向辐射功率EIRP S =34.2dBw,接收天线增益GRS=20.7dB。又知道某地球站发射天线增益GTE 60.1 dB ,发送馈线损耗LtE0.4 dB,发射机输出功率 PTE=3.9kW,地球站接收天线增益GRE=60.0dB,接收馈线损耗LrE=0.1 dB。试计算卫星接收机输入端的载波接收功率CS和地球站接收机输入端的载波接收功率CE。11、已知条件如图 8-17 所示,设卫星转发器工作在单载波状态,卫星和地球站的馈线损耗Lr=1 dB、馈线损耗Lt=2 dB ,LR=0.2 dB、La=1 dB,分别求出卫星线路的上行 C/TU和下行C/TD 的值。电信传输原理及应用课后习题答案

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