卫星接收小站工程计算
上交所技术公司宽带广播卫星系统用户小站机房环境
⑶转速7200 RPM以上的主流硬盘
⑷显示器需支持1024×768的分辨率
⑸一块声卡和一对音箱（程序报警用）
⑹两块100M网卡
6.天线架设要求
⑴必须提供不小于4米×4米的安装空间
⑵按要求完成1.8米天线的基础建设（天线基础要求详见上海证通网站）
⑶能满足接收亚洲-4号卫星的需要（方位、仰角）
上交所技术公司宽带广播卫星系统用户小站机房环境、系统接收软硬件要求
1.机房环境
符合GB2887-89《计算站场地技术条件》和GB9361-88
《计算站场地安全条件》
2.供电系统
⑴机房应有单独的配电柜，计算机系统和通信系统要设
有独立于一般照明电的专用配电线路，其容量应有一定
的余量
⑵机房应配备不间断电源设备，其容量应保证机房设备
⑷能满足天线避雷要求（避雷针）
⑸保证通信电缆的敷设安全
在断电情况下维持到后备电源供电
3.接地与防雷系统
⑴机房应采用独立的工作地和防雷保护地。工作地和防
雷保护地之间的距离应大于20米
⑵工作地的接地电阻应小于2欧姆，防雷保护地的接地电
阻应小于10欧姆
4.系统件配置
Windows 2000或Windows XP，且支持中文显示
5.系统硬件配置
⑴512M以上内存
浅谈卫星通信小站韵建立与建设
信小站 的设备运行状态。而正是各卫星通信小站提供 的 信息 ，才 使其得 以从 全局把 握 ，做 出的决策科 学 、正
确。例如 ：人 民银行 的电子联行业务已在全 国开通了７ ２ 个卫星通信的地面小站 。其大范 围的卫 星通信小站得建 立 ，为市场经济的繁荣发展做出了重大贡献 。
安主站 ，利用 中国石油通信公 司的双路进京光纤直连中
和探 讨 。
关 键词 ：卫 星 通讯 系统 ；卫 星 通讯 小站 ；信 息 高速 公路 ； 信 息化
一
、
卫星通信 小 站的 建立
二 、卫星 通信 小站 的建设
自２ 世纪８年代 ，西方的很多公司就开始意识到个 ０ ０
１简析卫 星通信 系统 。卫 星通信 系统一 般 由卫星 ． 端 、地面端 、用户端组成 。卫星端作为 中介作用 ，将地 面站点发出的磁信号放大后反送 回另一个地面站点 。地
息化建设采用 “ 统一规划 、统一投资 、统一建设 、统一
２简析卫星通信系统 的特点 。 （ ） ． １ 覆盖范 围广 。 卫星工作不同的轨道上 ，其覆盖范围广 ，因此卫星通信
系统覆盖范围也大于一般 的通信系统 。只要是覆盖 区内
的任何地方都 可以进行通信 ，方便 快捷。 （ ）工作频 ２ 带宽 。一般频段从 １ ０ ５ ＭＨｚ ０ Ｈ 。据调查 目前 已经 ～３ Ｇ ｚ 开始开发０ 波段（０ ０ Ｈ ） （ ） 、ｖ ４ —５Ｇ ｚ。 ３ 通信质量好 。卫 星通信主要 以电磁波德形式在大气层 以外 的空间传播 ， 磁信号较 为稳 定 ，具有一 定的可靠 性 。 （ ）依靠 网络 ４ 技术 ，建设速度快 、成本低 。大部分无需地面施工 ，， 运用 网络技术进行操作 ，运行起来方便快捷 ，维护成本 低廉 。 ３卫星通信小 站的作用及意义 。卫星通信系统 的建 ． 立 目的在于实现对地面信息的 “ 无缝隙”覆盖 ，它一方 面为各 自管道 的 自动化调 度控制 中心传递数据信息 ，发 挥着集散市场信息的功能。另一方面监管其下各卫星通
卫星通信链路计算过程
卫星通信链路计算过程星通信载波的链路计算方法为，先分别计算上行和下行链路的载波功率与等效噪声温度比C/T或者载波与噪声功率比C/N、以及载波与干扰功率比C/I，再求出考虑干扰因素的系统载噪比C/(N+I)和载波的系统余量。
上下行C/T上行和下行C/T的计算公式分别为C/TU = EIRPE– LossU+ G/TSatC/TD = EIRPS– LossD+ G/TE/S式中的EIRPE 和EIRPS分别为载波的上行和下行EIRP，LossU和LossD分别为总的上行和下行传输衰耗，G/TSat 和G/TE/S分别为卫星转发器和地球站的接收系统品质因数。
上式中的数据均为对数形式。
C/N与C/T 的关系C/N与C/T的关系式为C/N = C/T – k – BWN = C/T + 228.6 – BWN式中的k为波兹曼常数，BWN为载波噪声带宽。
式中的数据均为对数形式。
C/I与C/IM卫星通信载波需要考虑的干扰因素主要有，上行和下行反极化干扰C/IXP_U和C/IXP_D 、以及上行和下行邻星干扰C/IAS_U和C/IAS_D。
此外，还需考虑转发器在多载波工作条件下的交调干扰 C/IM 。
C/N与C/I的合成由多项 C/N和C/I求取总的C/N、C/I、以及C/(N+I)的算式为(C/NTotal )-1 = (C/NU)-1 + (C/ND)–1(C/ITotal )-1 = (C/IXP_U)-1 + (C/IAS_U)–1 + (C/IM)-1 + (C/IXP_D)-1 + (C/IAS_D)-1(C/(N+I))-1 = (C/NTotal )-1 + (C/ITotal)–1上述三个算式中的数据均为真数形式。
由多项C/N和C/I求取总的C/(N+I)的步骤也可为(C/(N+I)U )-1 = (C/NU)-1 + (C/IXP_U)–1 + (C/IAS_U)–1(C/(N+I)D )-1 = (C/ND)-1 + (C/IXP_D)-1 + (C/IAS_D)-1 + (C/IM)-1(C/(N+I))-1 = (C/(N+I)U )-1 + (C/(N+I)D)–1上述两种不同计算步骤所得到的结果是相同的。
浅谈卫星通信小站的建立与建设
浅谈卫星通信小站的建立与建设摘要随着科学的高速发展，通信技术越来越发达，发射卫星的代价也越来越低，伴随着各国卫星通信系统也迅速建立，相关设备也逐渐普及、完善，实现了面向全球的通信覆盖，形成了“信息高速公路”，实现了“地球村”的伟大设想，世界各地人们实现了零距离面对面通话。
本文从作用、介绍等方面对我国卫星通信小站的建立和建设展开了介绍和研究，希望可以对我国卫星小站的发展起到一些作用。
关键词卫星；通讯小站；建立与建设1 卫星通信小站的建立卫星通信小站虽然仅仅只是具备辅助的功能，但它对于信息接收、传输方面的作用却是相当强大的。
信息高速公路的建立就是得益于卫星通信小站的建立，卫星通信小站构成了传输信息平台，确保了信息接收和传输的便捷性、丰富性，防止了失真现象的产生。
1.1 卫星通信系统卫星、地面、用户等三端共同构成了整个卫星通信系统。
其中起到中转作用的就是卫星端，卫星端接收从地面上传来的信号，并对信号进行放大，然后发回地面。
地面端由地面上的卫星控制中心以及相对应跟踪、遥控等相关站点组成，通过不同站点的联合来负责地面上众多客户端与卫星的连接，保证信号经由卫星端中转后不会遗失，并且将地球上所有用户与卫星系统相连形成链路。
1.2 卫星通信系统的特殊之处第一，卫星通信覆盖范围广，由于卫星是在离地面很高的轨道运行，因此覆盖的面积也要大很多，而且通过多颗卫星的组合还可以进行地面范围的全覆盖，相比于传统方式来说更便捷、迅速、深入；第二，卫星通信系统通过卫星以电磁波的形式进行通讯传播，因此可以进行多频段传输，并且目前已经开发出常用频段外的频段传输；第三，由于大气层外磁信号干扰较弱，因此磁信号稳定，通讯可靠性高；第四，卫星通信系统对于地面建筑的要求低，因此建设速度很快，成本除了卫星外都很低，运行也迅捷方便，维护简单。
1.3 卫星通信小站建立的作用及意义卫星通信系统旨在通过卫星信号实现对地面的全覆盖，而卫星信息小站的作用就是通过向卫星提供综合信息来让通信系统进行全局掌控，对各个卫星通信小站中设备的运行状态进行全面监控，并且充分发挥了卫星通信系统集散市场信息的功能，并且为系统中各个通讯管道的自动化调控提供了大量数据信息，辅助系统做出正确的决定。
GPS接收机定位解算算法
软件在估算Doppler频移时，首先根据保存的星历或历书，计算卫星位置及速度矢量， 再结合接收机的历史位置、速度，代入3.5式计算即可。
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4 接收机计算
4.1 定位方程解算
如第2章所述，定位方程如下：
i xi xu 2 yi yu 2 zi zu 2 bu
得到的。
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3 GPS 卫星系统
3.1 GPS 卫星位置计算
3.1.1 卫星位置、速度计算 GPS卫星位置是时间的函数，则GPS时间t时刻的卫星位置、速度的计算方法如下（未加
特殊说明的参数均为星历参数）： 1. 计算卫星运行的平均角速度（mean motion）n
n
as 3
收齐星历，计算出卫星位置 xi , yi , zi 便可以联立4个两点间距离方程，从而解算出接收机
位置。
i xi xu 2 yi yu 2 zi zu 2 bu
bu cbut 在上式中， i 称为伪距，因为它是接收机与GPS卫星间的真实距离加上钟差调整量所
10. 计算升交点角距（argument of latitude）φ φ＝ω＋f
11. 计算二阶摄动修正项δu、δr、δi δu＝Cus×sin(2 φ)＋Cuc×cos(2 φ) δr＝Crs×sin(2 φ)＋Crc×cos(2 φ) δi＝Cis×sin(2 φ)＋Cic×cos(2 φ)
式中，δu、δr、δi分别是升交点角距、卫星的地心矢距、轨道面倾角（inclination）的二 阶摄动量。
Байду номын сангаас
（3.2）
l
根据矢量点积的几何意义，可得
卫星接收系统的工程设计(地球站)
输入补偿
• 多载波工作时，对任何载波，饱和点附近 的功率输出小于单载波饱和点的值。 • 为了降低互调/交调失真，行波管的工作点 必须靠近曲线的线性部分。如图。 • 输入补偿：任何载波的工作点输入电平与 单载波饱和点输入电平的dB差。 • 输出补偿：输出功率相应的下降值。
在DVB-S系统中，误比特率与Eb/N0 门限之 间的关系在表5—1中给出，该表是数字卫 星链路的计算依据。
内码码率 Rc 1/2 2/3 3/4 5/6 7/8 RS译码后达到BER=10-10 ~ 10-11， 维特比译码后BER=2×10-4所需的Eb / N0（dB） 4.5 5.0 5.5 6.0 6.4
SCPC: ( Eb / N 0 ) D EIRP BOo 10 lg m L0,D LD (G / T ) D 10 lg Rb 10 lg k
接收链路分析主要公式（续）
式中： EIRPS—转发器饱和等效全向辐射功率，dBW； BOo,S —转发器输出补偿，称为功率回退，dB； m —转发器载波数； △LD —下行链路附加损耗，主要由降雨引起。 单位：dB； L0 —电波的扩散损耗，dB； k—玻尔兹曼常数，k=1.38×10-23J/K， 10lgk=-228.6dBJ/K
5．1．3 链路方程
行波管的非线性
Pout 1dB压缩点 饱和点
0dB
线性区 0dB 热噪声极限 Pin
行波管的非线性（续）
• 饱和点：输出功率最大的点。 • 线性区：从低端的热噪声极限至1dB压缩点 所限定的区域。 • 1dB压缩点：实际的功率转移曲线比外插的 直线低1dB的点。 • 非线性效应
卫星 地面站 距离 计算公式
卫星地面站距离计算公式
卫星和地面站是现代通信系统中不可或缺的组成部分。
卫星作为中继器，承担着将信号从发射地传输到接收地的重要任务，而地面站则负责与卫星进行通信。
卫星与地面站之间的距离对通信质量有着重要影响，因此需要通过计算公式来确定这一距离。
卫星与地面站之间的距离计算公式如下：
距离= √[(地面站纬度- 卫星纬度)^2 + (地面站经度- 卫星经度)^2 + (地面站高度 - 卫星高度)^2]
其中，地面站纬度、卫星纬度、地面站经度、卫星经度、地面站高度和卫星高度分别代表地面站和卫星的位置信息。
在实际应用中，卫星和地面站的距离计算是非常重要的。
首先，通过计算距离，可以确定卫星和地面站之间的信号传播时间，从而合理安排通信时间以减少延迟。
其次，距离计算还可以用于确定卫星和地面站之间的最佳通信路径，以提高通信质量和稳定性。
在计算距离时，需要准确获取地面站和卫星的位置信息。
地面站的位置可以通过全球定位系统（GPS）或其他测量方法获取，而卫星的位置则可以通过卫星定位系统或卫星测量方法获得。
这些位置信息可以精确到纬度、经度和高度，以确保距离计算的准确性。
卫星和地面站之间的距离还受到其他因素的影响，例如大气层的影
响、地球曲率的影响等。
在实际应用中，这些因素通常会被考虑在内，以确保距离计算的准确性和可靠性。
卫星和地面站之间的距离计算公式是现代通信系统中不可或缺的一部分。
通过准确计算卫星和地面站之间的距离，可以优化通信系统的设计和运行，提高通信质量和稳定性。
在实际应用中，需要准确获取地面站和卫星的位置信息，并考虑其他因素的影响，以保证距离计算的准确性和可靠性。
卫星链路预算带公式计算
卫星链路预算带公式计算1.计算路径损耗：路径损耗是指信号在空间传播过程中因为衰减和散射而损失的功率。
路径损耗可以通过自由空间传播模型或海森伯模型进行计算。
自由空间传播模型的计算公式为：PL(dB) = 20log10(d) + 20log10(f) + 20log10(4π/c)其中，PL为路径损耗（单位：dB），d为传播距离（单位：m），f 为信号频率（单位：Hz），c为光速（单位：m/s）。
海森伯模型是一种常用的宽带信号传播模型，计算公式如下：PL(dB) = 20log10(d) + 20log10(f) + K其中，K为路径衰落因子。
根据具体的卫星通信场景和环境条件，选择适当的路径损耗模型进行计算。
2.计算发射功率：发射功率是指在卫星链路中，为保证接收端信号质量要求，发射端需要提供的最小功率。
发射功率的计算可以通过链路损耗和链路预算余量进行估算。
发射功率(Pt)=接收端灵敏度+链路损耗+链路预算余量接收端灵敏度是接收端能够接收到的最小信号功率。
链路损耗通过前述的路径损耗计算得到。
链路预算余量是为了考虑系统运行中的各种不确定性因素而设置的一定的功率余量。
通常，链路预算余量的大小取决于系统设计的可靠性要求和工程经验。
3.计算接收灵敏度：接收灵敏度是指接收端能够接收到的最小信号功率。
它取决于接收机的技术指标和接收机的前端噪声。
接收灵敏度可根据接收机的技术规格手册或卫星通信系统的设计要求来确定。
通过以上三个步骤，就可以计算得到卫星链路的预算参数，包括发射功率、接收灵敏度和链路预算余量。
这些参数可以作为卫星通信系统设计和优化的参考依据，以提高系统的性能和可靠性。
需要注意的是，卫星链路预算的计算是一个复杂的过程，涉及到多个技术参数和系统设计要求。
在实际应用中，需要根据具体的情况和需求进行调整和优化，以满足特定的通信需求。
卫星小站系统(偏使用)
天线参数的配置
电脑上安装一个监控软件
PC登录界面
主菜单页面
自动对星参数设置及对星过程
3.3 卫星调制解调器
CDM570L背板
CDM570L背板接口说明：
接口标识 接口类型
接口功能
B2-1
N
RX
接口含义 卫星L-Band信号接收
B2-2 B2-3 B2-4 B2-5
B2-6 B2-7
B2-8 B2-9 B2-10 B2-11 B2-12 B2-13
3.7 单兵设备
3.7.1 单兵发射机
外形尺寸（单位：mm）： 191*170*67mm 重 量：发射机：1.92KG(不带电池) 电池（单个）：0.45Kg
3.7.2单兵接收机
天线底座
信号接收天线 指令发射天线
第四章 固定站操作
1、将卫星调制解调器、视频终端、语音网关、交换机、功放电源加电。 2、设置卫星调制解调器频点。（以点对点猫为例）
故障现象2： 终端能够输出本地图像，但遥控器无法控制本地摄像机的转动和缩放 可能原因： 摄像机的RS-232线与终端没连接；摄像机的种类配置错误；终端的控 制串口没设置为 COM1。 解决方法：
检查摄像机的RS-232线与终端是否连接牢固； 检查摄像机的种类配置是否设置为SONY D70； 检查终端的控制串口是否为COM1。
N RJ45
TX Traffic 100
卫星L-Band信号发射 以太网接口
RJ11
Console Port 串口
DB5 RJ45
Data Interface M&C 100
数据接口 控制口
RS232/RS485 DB9
Remote Control Control
卫星小站施工操作
卫星小站施工操作一、施工目的：通过此拓扑、此详解来完成卫星基站搭建、入网。
二、施工准备：小站整套配件、水泥5袋、工具：1.套头螺丝头直径为13MM、14MM、17MM、19MM、21MM、24MM、32MM。
或对应的扳手。
2.快速扳手，连接套头。
3.上等同轴电缆一盘，型号为75-5。
4.同轴电缆所连接的公制F接头若干个。
5.钳子6.美工刀一个。
7.螺丝刀、平口十字一套。
8.活动扳手两把。
9.网线一根、10.笔记本一台三、施工流程：（1）负责人接头（2）卫星基站选址（3）卫星基站配件搬运至选址位（4）打地基或搬运整袋水泥压制底座。
（5）卫星基站组装，可参照此拓扑图来组装（6）寻星调试、放线完成。
四、调试完成:调试方法会在下面做详细说明卫星拓扑图天线安装地点的选择天线可以安装在地面或建筑物屋顶的开阔地。
天线安装位置的选定要求如下：1、要求天线安装位置的正南方到正西方扇区内无高大建筑遮挡2、确定西南方向建筑物是否遮挡的标准是，建筑物高度低于或等于天线安装位置的高度，也就是说天线安装位置的楼层要比西南方向的楼层高或一样高。
3、安装位置需要最小2ｘ2米的平整场地；天线安装点应尽量远离高压线路、变电所、广播电台、微波基站等干扰源，最小距离应保持在1公里以内为宜，以减少地面电磁干扰对卫星信号的影响。
卫星天线安装关于基础的问题（由用户准备）1、卫星天线的安装基础要求是：在楼顶钻孔，使用膨胀螺丝直接固定在楼顶。
或者5袋水泥压制底座。
2、如果用户担心设备的安装会破坏楼顶防水，不同意将卫星天线直接固定在楼顶，则需要自己制作卫星安装基础。
我们提供了三种卫星天线安装基础制作方法，要求首选混凝土基础，如有特殊原因可选择槽钢基础。
是调试方法一． 笔记本连接RJ-45网线至卫星猫RJ-45 LAN1口二． 更改笔记本Ip 默认为192.168.0.2猫为0.1 。
进入Web 配置界面HX260电脑LAN1RJ45网线三．上传后缀为cfg的文件四．HX260操作手册五．一、电脑和HX260的LAN1建立连接六．二、(telnet IP地址1953)配置HX260的参数。
卫星定位公式
卫星定位公式卫星定位系统（Global Positioning System，简称GPS）是一种利用地球轨道上的卫星群来实时确定地球表面位置、速度和时间的导航系统。
它由美国国防部于1973年启动，如今已有全球范围内的广泛应用。
卫星定位系统的核心是卫星发射的导航信号，地面接收设备接收到这些信号后，通过卫星定位公式计算出自身的位置、速度和时间。
卫星定位公式原理是基于测量学中的三角测量方法。
假设地面接收器接收到至少两颗卫星的信号，那么可以通过以下步骤计算位置：1.计算卫星到接收器的距离。
卫星发射的信号频率已知，通过测量信号传播时间，可以得到卫星到接收器的距离。
2.计算接收器所在平面与卫星所在平面的夹角。
利用卫星轨道数据和接收器位置数据，可以计算出卫星相对于接收器的夹角。
3.利用三角测量原理，计算出接收器在地球表面的位置。
通过计算接收器所在平面与卫星所在平面的交点，即可得到接收器的位置。
常见的卫星定位公式包括：1.伪距公式：通过测量卫星到接收器的距离，计算出接收器的位置。
2.载波相位公式：利用卫星信号的载波相位信息，计算出接收器的位置。
这种方法的精度较高，但需要较长的观测时间。
3.差分定位公式：将接收器的位置与已知基准站的位置进行差分，从而提高定位精度。
卫星定位公式在诸多领域具有广泛的应用，如：1.导航定位：可为各类导航设备提供位置、速度和时间信息，如车载导航、户外探险等。
2.地理信息系统（GIS）：在地图制作、资源调查、环境监测等方面具有重要应用价值。
3.气象预报：通过卫星定位技术，可以获取大气层厚度、大气压力等参数，提高气象预报准确性。
4.地震预警：利用卫星定位技术，可以实时监测地壳形变，为地震预警提供数据支持。
5.航空航天：在飞行器导航、卫星轨道控制等领域具有重要作用。
总之，卫星定位公式在地球科学研究和实际应用中具有重要意义。
谈卫星数据广播系统CMACast小站建设
谈卫星数据广播系统CMACast小站建设杨鹏;张德龙;那庆【期刊名称】《计算机光盘软件与应用》【年(卷),期】2011(000)019【摘要】CMACast是中国气象局卫星数据广播系统，是为了向全国所有气象部门广播各类型气象资料。
该系统总体由卫星转发器、广播主站及小站接收系统组成，本文重点从小站接收系统、省级小站建设以及小站的加密体系三个方面介绍小站建设。
%CMACast is the China Meteorological Administration satellite data broadcasting system is to broadcast to the nation of all types of meteorological weather data.The overall system by the satellite transponder,radio station receiving the master station and system components,this paper focuses small station receiving system,the provincial station of the station building and the encryption system introduces three station construction.【总页数】1页(P144-144)【作者】杨鹏;张德龙;那庆【作者单位】内蒙古气象信息中心,呼和浩特010051;内蒙古气象信息中心,呼和浩特010051;内蒙古气象信息中心,呼和浩特010051【正文语种】中文【中图分类】TN827.2【相关文献】1.卫星数据广播系统CMACast县级接收站常见故障分析 [J], 李楠;徐娟;苗德权2.卫星数据广播系统CMACast接收天线安装调试 [J], 肖炳坤;吕锟;崔珺;罗凤明3.新一代卫星数据广播系统CMACast安装和维护 [J], 王小良;吴孟春4.中国气象局卫星数据广播系统CMACast简介 [J], 吴玲;侯俊5.CMAcast卫星数据广播系统介绍及数据处理流程 [J], 赵宏毅;樊秀荣因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
卫星接收站点建设标准规范
甘肃省多媒体信息卫星数据广播系统信息接收站点配置清单
建设信息接收站点的重点事项
信息接收站点由室外单元和室内单元二大部分组成，其中，室外部分是建设的难点和重点。
一、室外单元。
一是在拼装分瓣式接收天线时，切记不要封堵通风口，通风口在抛物面的圆心位置。
二是选择相对避风的位置安装接收天线,例如将接收天线靠至墙面或墙角。
三是将接收天线对准中星6B卫星（东经115.5度），确保能够收看中央电视台及各省市区卫视免费节目，中央电视台节目在水平极化（H）、甘肃卫视节目在垂直极化(V)。
四是用水泥底座方式固定接收天线，水泥底座尺寸80cm×80cm ×15cm，并定期检查接收天线的安全牢固性。
五是敷设信号传输同轴电缆，接收天线到数据广播接收机的同轴电缆长度不得超过100米，禁止将同轴电缆和强电电缆捆绑在一起。
以下2张照片是接收天线的标准化样板
二、室内单元。
一是将卫星信号电缆连接到数据广播接收机射频输入口。
二是将数据广播接收机连接到调音台、矩阵，也可直接连接到电视机或投影仪。
三是在能收看中央电视台节目和甘肃卫视节目的基础上，填写《收视登记注册表》经县（市、区）、市（州）信息化或电子政务工作机构逐级审核签章，报省办公自动化技术服务中心登记注册，获取数据广播节目的收视权限。
下图是数据广播接收机后面板实物照片
数据广播接收机更多功能详见甘肃省办公自动化技术服务中心印制的《信息接收站点操作手册》。
二〇一四年十二月。
卫星 链路 中C N值的计算
卫星链路中C N值的计算卫星链路中C/N值的计算一、我们接收站所在位置接收中星九的方位角、仰角我站所在地点的径纬度北纬40°03′(40.05°)、东径116°16′(116.27°)直播星中星九号定点于92.2°E，上式中地球站径度φ′=116.27°纬度θ=40.05°卫星星下点径度φ=92.2°r是地球的半径r=6378Km，R是卫星同步轨道的半径R=42218Km代入数值得到方位角A=35.08°(南偏西)仰角E=37.48°二、我站到中星九的距离星站距离公式:d=√63782+422182-2×6378×42218×cos(92.2-116.27)cos40.05=38034(Km)三、自由空间损耗自由空间损失又叫扩散损失。
在自由空间有一发射天线发射功率为PT，经自由空间传播到接收端时，由于能量分布空间加大，因而通过单位面积上的能量要减少，所以接收点接收到的功率将减少为Pc'，发射功率和接收功率之比就是自由空间传输损失，用Lf表示，即:式中d是接收点与发射点之间的距离，以米为单位，λ是电波波长，以米单位。
用dB表示时:那么中星九号卫星到我们地球站的自由空间损耗计算如下上式中:λ=c/ff:载波频率=11750MHzc:光速300000km/sd:星站距离38034×103mKu波段的波长λ=300000×103/11750×106=0.0255m将上边数据代入Lf(dB)=20㏒10〔4π×38034×103/0.0255〕=205.45dB其它损耗:大气损耗L1=0.5dB指向误差损耗L2=0.5dB卫星非线性损耗L3=0.5dB其它可能性损耗L4=0.5dB考虑到天气好时，上边四项对自由相比较可以不记，这样总的空间损耗为Ls=Lf+L1+L2+L3+L4=205.45dB四、有效全向辐射功率EIRP实际上往往采用定向发射天线，使发射机发射功率集中在特定的方向，在这个特定的方向上能量大大增强。
卫星通信链路计算过程
卫星通信链路计算过程卫星通信链路是指卫星与地面站之间的通信路径，主要用于传输语音、数据和视频等信息。
在设计卫星通信链路时，需要考虑到多种因素，包括传输距离、频率选择、传输速率、信道容量和信号质量等，并进行相应的计算和分析。
首先，为了计算卫星通信链路的传输距离，需要确定地面站到卫星的距离。
这一距离通常通过地面站和卫星之间的视距来估算。
视距的计算可以使用下述公式：视距=√(2Rh+H^2)其中，R为地球半径，H为卫星的轨道高度。
接下来，为了确定适当的频率选择，需要对卫星通信链路的频带进行计算。
频带的选择通常由频率规划规定。
在进行频带计算时，需要考虑传输的数据速率和卫星通信系统的要求。
一般来说，高速数据传输需要使用高频段，而低速数据传输可以使用低频段。
传输速率的计算是卫星通信链路设计的重要一环。
传输速率通常受到频带宽度和调制方式的限制。
传输速率的计算可以使用香农公式来估算：C=Blog2(1+SNR)其中，C为信道容量，B为频带宽度，SNR为信噪比。
信道容量是指在给定的频带宽度下，信号可以传输的最大速率。
在进行信道容量计算时，必须考虑到信噪比、调制方式以及频带宽度等因素。
常见的调制方式包括调幅调制（AM）、频移键控调制（FSK）和相移键控调制（PSK）等。
最后，信号质量的计算可以通过信号功率的计算来完成。
可通过对信号功率进行估计，以评估信号在传输过程中的衰减情况。
P=P0GtGr(λ/4πR)^2其中，P为接收信号的功率，P0为发射功率，Gt为发射天线增益，Gr为接收天线增益，λ为信号波长，R为传输距离。
通过上述计算过程，可以得到卫星通信链路的关键参数，从而确定适当的设备和调整相关参数。
这些计算和分析能够为卫星通信系统的设计、优化和运维提供重要的依据。
总结起来，卫星通信链路的计算过程包括传输距离的估算、频率选择和频带计算、传输速率的估算、信道容量的计算以及信号质量的估计。
这些计算过程是卫星通信链路设计中的重要一环，能够帮助优化卫星通信系统的性能和可靠性。
卫星链路预算 带公式计算
46.00 0.30 44.56 -121.74 29.54 -159.10
26.54 21.56 0.30 -155.33 -149.49 -152.49 -143.36
-161.59 13.90 -228.60 53.11 5.57 8.33
参数 122.0 54.00 48.1 -92.20
7.2 3.0 6.0 14300.000 12600.000
1.00 长沙 113.00 28.20 36764.39 161.47 55.62 60 41.29 0.50 1.00 6.21
4.50 重庆 116.40 39.90 37522.31 171.31 43.48 65 53.60 20.00 33.60
一、卫星参数 1. 轨道位置 (deg.E) 2. 转发器带宽 (MHz) 3. EIRP (dBw) 4. 相应衰减下SFD (dBw/m2) 5. G/T (dB/k) 6. 转发器输出回退OBO (dB) 7.z) 9. 下行频率 (MHz)
二、地面站参数 1. 发信站参数
1）天线口径 (m) 2）城市 3）经度 (deg.E) 4）纬度 (deg.N) 5）至卫星距离 (km) 6）天线方位 (deg) 7）天线仰角 (deg) 8）天线效率 (%) 9）天线增益 (dB) 10）馈源损耗 (dB) 11）功放至馈源插入损耗 (dB) 12）功放预算输出功率 (dBW) 2. 收信站参数 1）天线口径 (m) 2）城市 3）经度 (deg.E) 4）纬度 (deg.N) 5）至卫星距离 (km) 6）天线方位 (deg) 7）天线仰角 (deg) 8）天线效率 (%) 9）天线增益 (dB) 10）接收系统噪声温度 (dBk) 11）天线增益与等效噪声温度之比 (dB/k) 三、空间损耗 1. 上行雨衰 (dB) 2. 下行雨衰 (dB) 3. 上行自由空间损耗 (dB) 4. 下行自由空间损耗 (dB) 四、 载波参数 1. 调制方式 2. 载波信息速率 (kbps) 3. RS编码 4. 前向纠错码率 5. 载波符号速率(ksps) 6. 载波噪声带宽 (khz) 7. 载波分配带宽(khz) 8. 门限 Eb/N0 (dB)
卫星电视接收的工程计算
Ａｚ和 星 站之 间 的 距 离 ｄ：
Ｅ ＝ａｃ ｇ Ｌ ｒｔ 三 三
（ １）
Ｖ 一ｃ ｓ 。 。 ｏ ｅ １ ［ｏ （ 一 ） ｓ］ ｃ
Ａｚ＝ ｒｔ ［ ａ ｃｇ ］
（ ２）
ｄ ４ １ ４ ／１０ ３ ０３ ２ ｏ （￣ 中 ）ｏ ｅ 千 米 ） （ ＝ ２ ６ ｘｘ ２ — ．０ ｃ ｓ ｑ一 。 ｓ （ 。 ｃ ３）
３ 多 个载 波使 用 一 个 转 发 器 时 的 接 收 电 平 、
在多套 节目以单路 单载 波 （ ＳＣＰ Ｃ）方 式 使 用 一 个 星 载
转 发 器 时 ， 发 器 的 发 射 功 率 将 在 几 个 载 波 之 间分 配 ， 果 转 如
这 几 个 载 波 的 频 谱 都 是 等 幅 的 ，则 对 每 一 路 载 波 而 言 ， 其
［ ＝［ ｌ Ｐ ＋ Ｇ 一 Ｌ］ ［ Ｃ］ Ｅ Ｒ ］ ［ ］ ［ｄ一 △Ｌ］ 接 收 天 线 的 增 益 Ｇ 由 以下 公 式确 定 ： （ ８）
利
Ｇ１ ［ ）１ １（ 一 ］ ｒｇ ＝ × ０ Ｔ
在 ０５ ０． 间 。 实 际计 算 时取 ０５ ～ ６之 ．５即可 。
根据 电波传播理论 ， 行链路的自由空间衰减为 ： 下
Ｌ ＝ ｄ（ ） ｚ （） ５
卫 星 电视 接 收 的工 程 计 算 取 ０ ２５米 。 ｄ则 是 卫 星 到 接 收 站 的 距 离 。 ０
◆ 山 东 高彤 鼎
率为 ：
Ｐ： ｒ
其 中 入为 工作 波长 ， 波段 时 取 ００ ５米 ， ｕ波 段 时 可 Ｃ ．７ Ｋ
态 门限 。
其 中 Ｂ为 整 个 转 发 器 的 带 宽 ， 为 某 一 路 已调 载 波 Ｂ则 占的 带 宽 。 果 一 个 星 载 转 发 器 的 带 宽 被 ｍ 个 载 波均 分 ， 如 则
卫星线路分析计算
第五章 卫星链路设计卫星通信网络一般由多个地球站互相通过一个或多个卫星而组成。
在无线链路设计时，需要考虑传递信息的质量、数量和实际限制，如经济和技术状态之间，需要经过多次平衡。
例如，如果要求以很高质量传递大量信息，可能会出现无法接受的高价格。
链路设计中需要考虑的因素有工作频率、传播效应、可以接受的卫星/地面终端的复杂性（影响价格）、噪声影响和规章要求等。
第一节 基本线路分析一、 有效全向辐射功率二、功率通量密度表示发射功率经过空间传播到达接收点后，在单位面积内的功率。
对于地面通信系统来说，常用功率通量密度来衡量该卫星系统是否需要与其它通信系统进行协调。
对于卫星通信系统而言，常用饱和通量密度来表示转发器是否工作在饱和状态。
卫星转发器饱和通量密度Ws 是指：为使卫星转发器单载波饱和工作，在其接收天线的单位面积上应输入的功率。
它反映了卫星转发器的灵敏程度。
功率通常密度W E 的表达式为：)4/(2d G P W T T E π⋅= 或者用SFD 表示式中P T 为天线的发射功率（W ）；G T 为天线的发射增益；d 为自由空间传播距离(m)。
三、 自由空间传播损耗电波在自由空间传播时不产生反射、折射、吸收和散射现象，也就是说，总能量并没有被损耗掉。
但是，电波在自由空间传播时，其能量会因向空间扩散而衰耗。
因为电波由天线辐射后，便向周围空间传播，到达接收地点的能量仅是一小部分。
距离越远，这一部分能量越小，如同一只灯泡所发出的光一样，均匀地向四面八方扩散出去。
显而易见，距离光源越远的地方，单位面积上接收到的能量也越少。
这种电波扩散衰耗就称为自由空间传播损耗。
假定发信设备位于球体中心，使用无方向性天线，以功率P t 向周围空间辐射电磁波，天线增益为G T ，距离为d 时接收点B 的单位面积上的平均功率为204dP S t π= 由天线理论知道，一个各向均匀辐射的天线，其有效面积为：πλ4/2=e A这样，一个无方向性天线在B 点收到的功率为222)4(44d P d P P t t r πλπλπ=⋅= 还可写成 2)4(dfc P P t r π= 传播损耗为：2)4(cdf P P L r t π==或 cdf dB L π4lg 20)(= 当距离d 以km 为单位，频率f 以GHz 为单位时f d dB L lg 20lg 204.92)(++=当频率f 以MHz 为单位时f d dB L lg 20lg 204.32)(++=四、 接收信号功率接收信号功率为：2)4(dG G P L G G P P r t t r t t r πλ⋅⋅⋅=⋅⋅= 该式是卫星通信线路中的上行或下行的接收信号功率的基本表达式。
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卫星接收小站的工程计算利用卫星进行广播电视信号的转发，必然要涉及接收的工程计算。
对卫星电视接收进行工程计算可解决两个方面的问题：一是根据已知的星载转发器及已有的地面接收站的设备状况来确定接收站所能接收到的信号质量，这种计算可用于已建站的转星或扩容改造；二是根据已知的星载转发器的参数的接收站对信号质量的要求来确定接收站的设备配置，这种计算可用来进行新建站的工程设计。
卫星电视接收的计算是对卫星下行链路的一种计算。
其方法是：收集星载转发器和地面接收站的参数（包括地理的和设备的），更精确的计算还应了解上行链路的有关参数，然后套用公式进行计算。
1、星站的距离和接收天线的指向如果Φs为卫星轨位的经度，Φe为接收站的经度，θ为接收站的纬度，则可计算出接收站对卫星的仰角EL、方位角AZ和星站之间的距离d：EL=arctg[cos(Φs-Φe)cosθ-0.15127]÷√1-[cos(Φs-Φe)cosθ]? （1）AZ=arctg[tg(Φs-Φe)÷sinθ] （2）d=42164×√1.023-0.302cos(Φs-Φe) cosθ(千米) （3）在线极化接收时，除非卫星在正南方向，馈源的矩形波导口的长边或短边相对于地面需保持一个倾斜角（称为极化角），此角由下式决定：θp=arctg[sin(Φs-Φe)÷tgθ] （4）2、接收电平的计算根据电磁波传播理论，下行链路的自由空间衰减为：λπdLd 4= （5）其中λ为工作波长，C 波段时取0.075米，KU 波段时间可取0.025米。
d 则是卫星到接收站的距离。
如果转发器发射的功率Pt ，发射天线的增益为Gt ，接收天线的增益为Gr ，自由空间衰减为Ld ，则接收到的功率为：dr t t r L G G P P =（6） 用电平（分贝）表示，则有：10lg Pr=10lg(PtGt)+10lgGr-10lg Ld在工程上，上式常简单地表示为：[Pr]=[PtGt]+[G r ]-[Ld] （7）其中发射功率与发射天线增益的乘积PtGt 就是EIRP 。
通常用C 取代接收功率Pr ，并将大气闪烁损耗、指向误差和极化调整误差对接收的影响归结为△Ld ，则公式（7）变为：[C]=[EIRP]+[Gr]-[Ld]-[△Ld] （8）接收天线的增益Gr 由以下公式确定：Gr=10lg[(πD ÷λ)×η] （9）其中D 为接收天线的直径，η为接收天线的效率，通常在0.5~0.6之间。
实际计算时取0.55即可。
[例1]某卫星上一个C波段转发器在济南的[EIRP]值为36.7dBw，用三米天线接收，[Gr]为39.4DB，自由空间衰减[Ld]为195.96DB，如果[△Ld]取1DB，则由公式（8），馈源口处接收到的信号电平为：[C]=36.7+39.4-195.96-1=-12086(dBw)=-90.86dBm3、多个载波使用一个转发器时的接收电平在多套节目以单路单载波（SCPC）方式使用一个星载转发器时，转发器的发射功率将在几个载波之间分配，如果这几个载波的频谱都是等幅的，则对每一路载波而言，其EIRP要减去一个带宽因子S：[S]=10lg(B/Br)(10)其中B为整个转发器的带宽，Br则为某一路已调载波占的带宽。
如果一个星载转发器的带宽被m个载波均分，则带宽因子成为[S]=10lgm。
此外，在多载波使用时，星载转发器的输出需要一定数值的功率回退。
输出功率回退的目的是减小互调产物对本转发器甚至是对其它转发器的干扰。
输出功率回退的值[OPBO]视转发器的状况而定，通常为3~4.5Db。
综合了上述的几个因素后，某一路载波信号的EIRP′为：[EIRP′]=[EIRP]-[S]-[OPBO]此时接收天线接收到该载波的电平为：[C]=[EIRP]-[S]-[OPBO]+[Gr]-[Ld]-[△Ld] （11）[例2]某卫星上一个C波段转发器在多载波应用时的输出功率回退为4.5dB，转发器带宽为36MHZ，某信号载波占用带宽为12MHZ。
其它参数同例1，则由公式（11），该信号的接收电平为：[C]=36.7-10lg(36/12)-4.5+39.4-195.96-1=36.7-4.77-4.5+39.4-195.96-1=-130.13(dBw)=-100.13dBm4、接收站的噪声温度和下行链路的载温比如果接收天线的噪声温度为Ta，高频头的噪声温度为Tlnb，则接收站的系统噪声温度大致为：T=Ta+Tlnb(12)测定了噪声温度，就可以得到下行链路的载温比[C/T]：[C/T]=[Gr/T]+[EIRP]-[Ld]-[△Ld] (13)通常将[Gr/T]称为接收站的品质因数。
当多个载波使用一个转发器时，某一路载波的载温比为：[C/T]=[Gr/T]+[EIRP]-[S]-[OPBO]-[Ld]- [△Ld] (14)天线的噪声主要来自宇宙的噪声和来自大地、大气的热噪声。
不同口径的天线，不同频段，不同仰角和不同环境，天线的噪声都不相同。
在同一波段，同一仰角时，天线尺寸越大波束越窄，天线的噪声温度就越小，但随着仰角加大，这种差别变小。
而同一天线尺寸时，天线仰角越大，天线的噪声温度越低，反之就越高。
在特定波段和特定场合，天线的噪声温度可以使用专用的仪器来测定。
但在工程计算上，为简便起见，可以估计一个范围，比如C波段的估值为60~80K，KU波段估值为80~100K。
事实证明，在这样一个估值范围内取值是合适的，是留有余量的。
[例3]有关参数如例2，接收天线的噪声温度为80K，高频头的噪声温度为25K，则由公式（14），接收到的载波的载温比为：[C/T]=39.4-10LG105+36.7-4.77-4.5-195.96-1=39.4-20.21+36.37-4.77-4.5-195.96-1=-150.34(dBw/K)5、以模拟方式转发时的载噪比[C/N]当以模拟方式转发广播电视节目时，有了公式（14）的载温比[C/T]，就可以很方便地得到载噪比[C/N]：[C/N]=[C/BKT]=[C/T]-[B]-[K] (15)其中B为信号所占带宽。
N为通带内的总噪声，N=BKT。
K为玻尔兹曼常数，其数值为K=1.38×10(-23)J/K。
通常模拟接收机的静态门限为3~4DB，动态门限为7~8DB。
为保证正常、稳定的接收，应保证载噪比高于动态门限。
[例4]若系统噪声温度T=105K，信号所占带宽B=36MHZ，其它条件见例1，则由公式（15）可得：[C/N]=-120.86-10lg105-10lg(36×10(6))+228.6=-120.86-18.26-75.56+228.56=11.97dB6、数字方式转发时的载噪比[Eb/No]当以数字方式转发时，载噪比以[Eb/No]来表示，其中Eb称为单个比特的平均能量，No称为噪声的功率谱密度。
[Eb/No]与[C/N]之间有如下关系：[C/N]=[RlEb/BNo]=[ Eb/No]+[Rl]-[B]与公式（12）相比较，可得出[Eb/No]与[C/N]的关系：[Eb/No]=[C/T]-[Rl]-[K] （16）这里需要注意的是，Rl为信道编码之前的信息速率，也就是所要传输的全部数字信号速率的总和，而非信道中传输的经过信道编码后的数码流的速率。
在实际应用中，用户通常知道的是符号率Rs，信息速率与符号率之间有发下关系：Rs=Rl×204÷188÷卷积速率÷2 （17）[例5]已知利用SCPC方式转发的某套信号的信息速率为6.39MBPS，其它参数同例3，则由公式（16）得出[Eb/No]为：[Eb/No]=-150.34-10lg(6.39-10(6))+228.6=-150.34-68.06+228.6=10.2dB以以数字方式传输时，对于不同的卷积速率，维持正常接收所需的载噪比是不同的。
例5中所得出的载噪比是有较高余量的。
一般情况下，有大约2~3DB的余量便可满足转发要求。
留出的余量亦称为储备，用以应对降雨降雪等天气原因对接收的影响。
7、更准确的下行链路计算要想更准确地对下行链路进行计算，还需要把上行链路的载温比（C/T）u和链路中受到的载扰比（C/I）考虑进去。
前面得到的（C/T）实际上是（C/T）d，而要计算上行链路载温比（C/T）u，需要了解上行站的一些参数；要计算载扰比（C/I），则要向卫星公司查询干扰噪声值。
这些参数了解起来会很困难，而且会大大地增加计算量。
好在进行工程计算时，即使在不考虑（C/T）u和（C/I）的情况下，计算结果也相当准确了。
8、根据所需的信号质量推算接收天线口径在以模拟方式传输时，可以根据希望接收的信号质量（评1~5分）确定接收信号的载噪比，从而推算出所需接收天线的口径。
由于模拟节目已基本停传，此处不再赘述。
下面介绍一个数字信号接收的例子。
[例6]已知某接收站位于117°N，欲接收位于125°E的卫星，其EIRP为39.7dBW，某下行节目的符号率为6.8MSPS，卷积速率为3/4，所收转发器上共有四套SCPC节目。
计算正常接收所需天线的口径。
由公式（3）可得出卫星与接收站之间的距离为d=37263.4千米。
由公式（5）并取对数得出自由空间衰减为195.91dB。
卷积速率为3/4时的接收门限为5.5Db，加上3DB的储备，正常接收的载噪比[Eb/No]应为8.5DB。
符号率为6.8MSPS时，由公式（17）可得出信息速率为：Rl=Rs÷204×188×卷积速率×2=6.8÷204×188×3÷4×2=9.4(mbps)由公式（16）可算出载温比为：[C/T]= [Eb/No]+[Rl]+[K]=8.5+69.73-228.6=-150.37(dBw/K)接收系统的噪声温度取105K，则可算出：[C]=-130.16(dB)由于转发器上有四套SCPC节目，所以每套节目的带宽因子为[S]=10lg4=6，转发器的输出功率回退[OPBO]取3DB，则由公式（11）可算出接收天线的增益为：[Gr]=[C]-[EIRP]+[S]+[OPBO]+[Ld]+[△Ld]=-130.16-39.7+6+3+195.91+1=36.05(dB)取天线效率η=0.55，则由公式（9）可得出接收天线的口径为2米。
这就是说，只要选用2米口径的天线，就能可靠地接收了。
无线通信接收机的热噪声功率电平（底噪）到底该如何分析？其实，任何一个无线通信接收机能否正常工作，不仅取决于所能获得的输入信号的大小，而且也与其内部噪声以及外部噪声和干扰的大小有关。