微波与卫星通信的线路噪声及线路参数计算
第6章微波与卫星通信的线路噪声及线路参数计算-精品文档
6.1.2
1.
由假设参考通道模型可知，对于STM1数字微波通信系统，其最长的假设参考数 字通道为27500km，这样其全程端到端的 误码特性应满足表6-1的要求。
2.
为了将图6-3所示的27500km端到端光纤通信 系统的指标分配到更小的组成部分，G.826采用 了一种新的分配法，即在按区段分配的基础上结 合按距离分配的方法。
微波通信
在PDH系统中，信息是以串行比 特流的形式传输的，可用严重误码秒、
误码秒来衡量系统误码性能。
1.
（1）假设参考数字连接（HRX）
ITU-T规定，在全球范围内任意两个用户间 的最长假想数字通道的长度为27500km，其中包 括国内部分；最长假想参考数字通道的长度为 6900km，这部分又可分为长途网、中继网和用 户网（接入网）三部分。可见ITU-T建议的一个 标准的最长HRX包含14个假设参考数字链路和13
2.
从干扰噪声的性质来看，基本上可分为两大 类：一类是设备及馈线系统造成的，例如回波干 扰、交叉极化干扰等就属于这一类；另一类属于 其他干扰，可认为是外来干扰。
（1
在馈线及分路系统中，有很多导波元件，当 导波元件之间的连接处的连接不理想时，会形成 对电波反射。
（2
为了提高高频信道的频谱利用率，在数字微 波通信中用同一个射频的两种正交极化波（即利 用水平极化波和垂直极化波的相互正交性）来携 带不同波道的信息，这就是同频再用方案。
【例6-1】已知某数字微波通信系统的
门限载噪比=23.1dB（没有考虑固定恶 化成分）, 接收机噪声系数=1.62 ,接收机的 等效带宽=25.833MHz，试计算出该系统的 实际门限电平值。
解 ： 固 有 热 噪 声
N N KT B F 0 固
卫星通信链路计算过程
卫星通信链路计算过程之宇文皓月创作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/T U= EIRP E– Loss U + G/T SatC/T D = EIRP S– Loss D + G/T E/S式中的EIRP E和EIRP S分别为载波的上行和下行EIRP，Loss U和Loss D分别为总的上行和下行传输衰耗，G/T Sat和G/T E/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 – BW N = C/T + 228.6 – BW N式中的k为波兹曼常数，BW N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/I XP_U和C/I XP_D、以及上行和下行邻星干扰C/I AS_U和C/I AS_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/N Total )-1 = (C/N U )-1 + (C/N D )–1(C/I Total )-1 = (C/I XP_U )-1 + (C/I AS_U )–1 + (C/IM)-1 +(C/I XP_D )-1 + (C/I AS_D )-1(C/(N+I))-1 = (C/N Total )-1 + (C/I Total )–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)的步调也可为(C/(N+I)U )-1 = (C/N U )-1 + (C/I XP_U )–1 + (C/I AS_U )–1(C/(N+I)D )-1 = (C/N D )-1 + (C/I XP_D )-1 + (C/I AS_D )-1 +(C/IM)-1(C/(N+I))-1 = (C/(N+I)U )-1 + (C/(N+I)D )–1上述两种分歧计算步调所得到的结果是相同的。
电信传输原理第6章 微波与卫星传输系统
内容提要
微波与卫星通信概述
微波通信系统 微波传播 微波传输线路噪声 微波传输线路参数计算 微波通信线路设计 卫星通信的概念及特点 卫星通信系统 卫星通信传输线路特性 卫星通信系统应用
2
6.1 微波与卫星通信概述
Ø 微称。微波的波长在 0.1mm—1m之间，是分米波、厘米波、毫米波的 统称。
Ø 微波波长很短，具有似光性，因此微波具有直线 传播的特性。
Ø 微波一般都使用视距通信方式，即只有在微波发 射台的电磁波直线传播所能到达（视线所及）的 区域内设立接收站，才能接收到信号的通信方式 。
视距通信方式，受地形和天线高度的限制，两站之间的通信距 离仅为50公里左右。如果通信的距离需要加长，达到数百、数 千及至上万公里时，在两个远距离通信站之间，每隔五十公里 左右就必须再架设一个接力中继站，这些站把接收到的微波信 号经一定处理后再转发到下一个站，接力式地把微波信号传输 到终端站。
（6）天线极化：天线极化是指天线最大辐射方向上的电场强 度（E）矢量的取向。在微波通信中常使用线极化和圆极化两种 方式。
（7）天线阻抗与反射系数：天线的输入阻抗是指天线输入端
口向天线辐射口方向看过去的输入阻抗，它取决于天线结构和
工作频率。衡量反射大小的参数是反射系数，它定义为天线入
口处反射功率 与入射功率之比的平方根，衡量反射大小的参数
➢ 多波道同时工作时，相邻波道频率之间必须有足够的间隔， 以免互相发生干扰。
➢ 整个频谱安排应非常紧凑，使给定的通信频段能得到经济的 使用。
➢ 因微波天线及天线塔的建设费用高，多波道系统要设法共用 天线，频率配置应有利于天线共用。
➢ 对外差式收信机，不允许任何波道的发射频率等于其它波道 的镜像频率，否则形成镜像干扰。
微波与卫星通信第六章 微波与卫星通信的线路噪声及线路参数计算
背景误块数与扣除不可用时间和严重 误块秒期间的所有误块数后的总块数之比 称为背景误块比。
由于计算BBER时，已扣除了大突发 性误码的情况，因此该参数大体反映了系 统的背景误码水平。由上面的分析可知， 三个指标中，SESR指标最严格，BBER最 松，因而只要通道满足ESR指标的要求， 必然BBER指标也得到满足。
6.2
数字微波的信道噪声与噪声指标分配
6.3
数字微波信道线路参数计算
6.4
移动通信系统中的无线链路计算
6.5
卫星接收机载噪比与G/T值的计算
6.6
卫星通信线路的C/T值
6.7
FDM/FM/FDMA系统中的卫星线路参数设计
6.1 数字微波通信的假想参考通道 与误码性能指标
假设参考数字连接模型 数字信道是指对话音信号进行PCM处 理后的数字化语音信号经过多路复用的信 道。
ITU-T建议的一个标准的最长HRX包 含14个假设参考数字链路和13各数字交换 点，全长27500km。
(2) 假设参考数字链路（HRDL）
为了简化数字传输系统的研究，把 HRX中的2个相邻交换点的数字配线架间 所有的传输系统、复接、分接设备等各种 传输单元（不包括交换），用假想参考数 字链路（HRDL）表示。
这样在ITU-R F.1189建议的基础上规 定了我国最长的假想参考通道（HRP）， 如图6-2所示，可见假想参考通道的全长为 6900km，并且它是由长途网、中继网和用 户网构成。
其中在长途网中两最远网络节点之间 的距离为6500km；中继网中从长途网传输 节点与本地传输节点之间的最长距离为 100km，而本地节点到用户之间的最长距 离为100km。
系统参考模型有三种假设形式：假设 参考数字连接（HRX），假设参考数字链 路（HRDL），假设参考数字段 （HRDS）。
16第十六讲 微波通信的噪声讲解
将以上数值带入多级网络的总噪声系数公式:
N F总
NF1
(NF2
1)L1
(NF3
1)L1L2
(NF4
1)
L1L2 G3
(NF5
1)
L1L2 L4 G3
1.15 (4 1)1.15 (1.8 1)1.154 (1.6 1)1.154 (3.16 1)1.1541.6
Ten
G1G2 ...Gn 1
假设系统增益为G，系统附加噪声为Na
令
Pin kT0 B
N F总
N a G Pin G Pin
N a N a2 N a1 G2
N a2 N F 2 1 PinG2
N a1 N F1 1 PinG1
N F总
有负载电阻Ri:
负载上噪声功率为
PN
eN2 (R Ri )2
Ri (W )
当匹配时,负载获得 最大噪声功率,即额定 噪声功率
PN kT0B
对于网络:
若系统处在标准室温
(T0=290K)和匹配态
NF
PON Gk T0 B
PON N FGkT0B
折算到网络输入端:
NF kT0B
首先要把电平值换算成倍数值:
[L1]=[NF1]=0.6dB, [L2]=[NF2]=6dB,
L1=NF1=1.15 L2=NF2=4
[G3]=20dB, [NF3]=2.6dB, [L4]=[NF4]=2dB , [G5]=41.5dB ,
[NF5]=5dB,
G3=100 NF3=1.8 L4=NF4=1.6 G5 1.4 10 4
卫星导航载噪比计算公式推导
卫星导航载噪比计算公式推导卫星导航系统已经成为现代社会中不可或缺的一部分，它广泛应用于航空、航海、交通、军事等领域。
在卫星导航系统中，载噪比是一个重要的性能指标，用来衡量卫星信号的强度和噪声的干扰程度。
本文将推导卫星导航系统中载噪比的计算公式。
卫星导航系统通常由卫星和接收机两部分组成。
卫星发射的信号在传播过程中会受到各种干扰和衰减，因此接收机需要通过计算载噪比来评估信号的质量。
载噪比的计算公式可以分为两个部分：信号功率和噪声功率。
我们来看信号功率的计算公式。
信号功率可以表示为接收到的信号的强度。
在卫星导航系统中，信号的强度与卫星的发射功率、传输距离和传输损耗有关。
假设卫星的发射功率为P，传输距离为d，传输损耗为L，那么接收到的信号功率可以用下面的公式表示：信号功率= P / (4πd²L)接下来，我们来看噪声功率的计算公式。
噪声功率是指在信号传输过程中产生的各种噪声的总和。
在卫星导航系统中，噪声主要来自于大气、天线和电子器件等因素。
噪声功率可以用下面的公式表示：噪声功率 = kTB其中，k是玻尔兹曼常数，约为1.38×10⁻²³ J/K；T是接收机的噪声温度，单位是开尔文；B是接收机的带宽，单位是赫兹。
我们将信号功率和噪声功率代入载噪比的计算公式中。
载噪比可以用下面的公式表示：载噪比 = 信号功率 / 噪声功率将信号功率和噪声功率的公式代入，可以得到载噪比的计算公式：载噪比= (P / (4πd²L)) / (kTB)通过上述公式，我们可以计算出卫星导航系统中的载噪比。
载噪比越大，表示信号强度越高，噪声干扰越小，接收机能够更好地接收和解码卫星信号。
因此，载噪比是评估卫星导航系统性能的重要指标之一。
总结起来，本文推导了卫星导航系统中载噪比的计算公式。
通过计算载噪比，我们可以评估卫星信号的质量，进而判断卫星导航系统的性能。
卫星导航系统在现代社会中的广泛应用，使得载噪比的研究和计算变得尤为重要。
传输线对微波系统中噪声系数影响解析
Nin
=
⎜⎜⎝⎛
vn Z Rg +
L
Z
L
ZL
⎟⎟⎠⎞2
=
kT0∆f
[
(
4Rg Rg +
ZL ZL
)
2
]
由于微波系统的反射系数定义为：
Γ = ZL − Zs ZL + Zs
我们可以得到： 则：
[
(
4 Rg
Rg +
ZL ZL
)2
]
=
1−
Γ
2
Nin = kT0∆f (1 − Γ 2 )
L(dB) = 10 log(1 − 10−15/10 ) − (−0.2) = 0.06dB
即加入按照噪声级联公式，此时滤波器记入的噪声系数应该是 0.06dB，而不是 0.2dB。 可见针对高温超导滤波器插入损耗极小情况的，反射对插入损耗的贡献不可忽略，折合
到噪声系数时需要适当修正。 4. 结论 根据匹配和失配情况下有耗传输线噪声系数公式的推导，分清了插入损耗中失配和阻性
1. 有耗传输线的噪声功率 微波系统中信号源内阻为Rg在带宽Δf内产生的噪声电动势的平方值为
en2 = 4kT0Rg ∆f
式中 k是玻耳兹曼常数，k=1.38×10-23 J/K T0是环境温度，常取 290K
T1 Rg
T2 传输线
（1）
Vn
Z0 L
ZL
图一 信号源内阻传输热噪声的等效电路
其中：Vn为信号源内阻Rg等效的热噪声电压 Rg表示等效的无热噪声电阻 Z0和L分别为传输线的特性阻抗和插入损耗（≥1） ZL表示负载阻抗
So = SiG1G2G3 ⋅ ⋅ ⋅ Gn
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得链路计算方法为,先分别计算上行与下行链路得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得系统载噪比Ｃ/（N＋I）与载波得系统余量。
上下行C/T上行与下行C/T得计算公式分别为C／ＴＵ= EIRPＥ–ＬｏｓsＵ+ G/ＴＳatC/ＴＤ= ＥIＲPS– LｏssD＋ G/ＴE/S式中得EIRPE 与EIRPS分别为载波得上行与下行EIRＰ，ＬossU与LosｓD分别为总得上行与下行传输衰耗,G/ＴSat 与Ｇ/TE/S分别为卫星转发器与地球站得接收系统品质因数。
上式中得数据均为对数形式. C/N与C/T 得关系Ｃ/N与Ｃ／Ｔ得关系式为Ｃ/Ｎ= C/T –ｋ– BWN = C/T ＋2２8、6 –BＷN式中得k为波兹曼常数，BWN为载波噪声带宽.式中得数据均为对数形式.C/I与Ｃ／ＩＭ卫星通信载波需要考虑得干扰因素主要有，上行与下行反极化干扰C/IXP_U与Ｃ／IＸP_Ｄ、以及上行与下行邻星干扰C／IAＳ_Ｕ与C/ＩAS_D.此外,还需考虑转发器在多载波工作条件下得交调干扰 C／IＭ。
C/N与C/I得合成由多项C/N与C/I求取总得C/N、C/Ｉ、以及C/（N+I）得算式为(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上述三个算式中得数据均为真数形式。
由多项C/Ｎ与C／I求取总得C/（N＋Ｉ）得步骤也可为(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得结果就是相同得。
《微波通信与卫星通信》课程作业部分答案
《微波通信与卫星通信》课程作业注意事项：要求该课程作业全部手写在浙江理工大学标准作业本上；每一章的作业题目要另起一页从新开始；本文档中所列出的题目必须把原题抄写在作业本上，随后再写答案；所有题目都是必选的，请全部做完并且独立完成；要求字迹清晰工整。
请于2015年1月7日上课时随课程论文一起上交。
第1章微波与卫星通信概述1-1 微波通信有哪些特点？卫星通信有哪些特点？微波通信具有良好的抗灾性能，对水灾、风灾以及地震等自然灾害，微波通信一般都不受影响。
但微波经空中传送，易受干扰，在同一微波电路上不能使用相同频率于同一方向，因此微波电路必须在无线电管理部门的严格管理之下进行建设。
此外由于微波直线传播的特性，在电波波束方向上，不能有高楼阻挡,因此城市规划部门要考虑城市空间微波通道的规划，使之不受高楼的阻隔而影响通信卫星通信①通信距离远，且费用与通信距离无关。
②广播方式工作，可以进行多址通信。
③通信容量大，适用多种业务传输。
④可以自发自收进行监测。
⑤无缝覆盖能力。
⑥广域复杂网络拓扑构成能力。
⑦安全可靠性。
1-2 请阐述智能天线的概念。
智能天线又称自适应天线阵列、可变天线阵列、多天线。
智能天线指的是带有可以判定信号的空间信息（比如传播方向）和跟踪、定位信号源的智能算法，并且可以根据此信息，进行空域滤波的天线阵列。
智能天线是一种安装在基站现场的双向天线，通过一组带有可编程电子相位关系的固定天线单元获取方向性，并可以同时获取基站和移动台之间各个链路的方向特性。
[1]智能天线采用空分复用（SDMA）方式，利用信号在传播路径方向上的差别，将时延扩散、瑞利衰落、多径、信道干扰的影响降低，将同频率、同时隙信号区别开来，和其他复用技术相结合，最大限度地有效利用频谱资源。
早期应用集中于雷达和声呐信号处理领域，20世纪70年代后被引入军事通信中。
随着移动通信技术的发展，阵列处理技术被引入到移动通信领域，很快就形成了智能天线的研究领域。
信道传输速率计算公式噪声功率谱密度
信道传输速率计算公式及噪声功率谱密度一、概述在通信系统中，信道传输速率是一个非常重要的参数，它决定了信号在单位时间内能够传输的信息量。
而噪声功率谱密度则是描述了信道中噪声的分布情况，对于信号的传输和接收也有着重要的影响。
本文将介绍信道传输速率的计算公式以及噪声功率谱密度的相关知识。
二、信道传输速率计算公式信道传输速率的计算公式可以通过香农公式来描述，香农公式是由克劳德·香农在1948年提出，它描述了理想数字通信系统中的最大传输速率。
其公式如下：C = B * log2(1 + S/N)其中，C代表信道传输速率，B代表信道的带宽，S代表信号的功率，N代表信道的噪声功率。
3、噪声功率谱密度噪声功率谱密度是描述信道中噪声分布情况的重要参数。
噪声功率谱密度可以通过噪声功率谱来表示，一般情况下，噪声功率谱密度是与带宽相关的。
噪声功率谱密度越大，意味着信号中包含的噪声越多，这会对信号的传输和接收造成影响。
在通信系统设计中，需要合理地控制噪声功率谱密度，以保证信号的传输质量。
四、结论信道传输速率和噪声功率谱密度是通信系统中非常重要的参数，它们直接影响着信号的传输质量和系统的性能。
合理地计算信道传输速率和控制噪声功率谱密度，是通信系统设计中需要重点关注的问题。
通过本文的介绍，可以更好地了解信道传输速率的计算公式以及噪声功率谱密度的相关知识，为通信系统的设计和优化提供参考。
一、信道传输速率计算公式的应用信道的带宽和信噪比是影响信道传输速率的重要因素。
通过信道传输速率计算公式可以更好地理解带宽和信噪比对传输速率的影响。
在实际的通信系统设计中，通过合理地选择带宽和控制信噪比，可以最大程度地提高信道的传输速率，提高系统的性能和稳定性。
带宽是指信号频谱中的频率范围，它决定了信号可以传输的频率范围，是一个非常重要的参数。
根据香农公式，信道传输速率与带宽呈对数关系，带宽越大，信道传输速率越高。
在通信系统设计中，需要合理地选择信道的带宽，以满足传输速率的要求。
微波链路计算公式
关于微波链路计算公式的计算
根据链路之间的距离、使用的频段、使用设备的发射功率、接收灵敏度、使用天馈线系统的规格、长短等进行计算。
计算公式如下：
Pr = Pt – Ltl + Gta – Ltm + Gra - Lrl
其中Ltm = 92.5 + 20 logf +20 logd
Pr ≥Sr
Pr =接收功率
Pt =设备的发射功率
Gta =发射天线的增益
Gra =接收天线的增益
Ltl =发射端传输线路衰耗
Lrl =接收端传输线路衰耗
Lrl =接收端传输线路衰耗
Ltm =传输空间衰耗
f =使用频率
Sr =设备的接收灵敏度
d =两站之间的距离
Pr ≥Sr的预留程度应根据实地电磁环境的复杂程度、链路之间的物理环境和通信距离来定。
一般在近距离的情况下，最少应预留3dBm以上。
传输距离越远预留增益应越大。
在远距离时预留增益应在20dBm左右。
(连接速度11Mbps时，接收灵敏度为-83dBi；2Mbps时，接收灵敏度为-87dBi)
D=5KM 23DBi
Pr=20-2+46-（92.5+20*0.8+20*0.7）=64-122.5=-58.5。
第6章微波与卫星通信的线路噪声及线路参数计算
所有进入接收机通带内的、与本信道频率相 同的或相近的无用信号都会对本信道信号构成干 扰，这种干扰就是同频干扰。
6.4.2 接收机载噪比与地球站
性能因数G/T值
1.
如果某系统中的发射天线与接收天线之间的 距离为d，接收天线效率为ηR，AR为接收天线开 口面积，因而接收天线的增益为
当以PT功率发射，同时发信天线的功 率增益为G T时，那么接收站所接收的信 号功率C可用下式表示：
1.
卫星通信系统是以大气作为传输介质来完成 地球站与卫星转发器之间的信息交互的。由于其 传输路径长，接收机所接收的信号功率非常弱， 因此对噪声非常敏感。
（1）
系统中的任何器件和设备工作时，都会给系 统引入热噪声，其功率为N=KT 0B，与数字微
（2
无论是在微波系统中，还是在卫星系 统中，天线都是用来完成射频信号的发送 与接收工作的设备。
第6章 微波与卫星通信的线 路噪声及线路参数计算
6.1 数字微波通信的假想参考通道与误码性能指标 6.2 数字微波的信道噪声与噪声指标分配 6.3 数字微波信道线路参数计算 6.4 卫星接收机载噪比与G/T值的计算 6.5 卫星通信线路的C/T值 6.6 FDM/FM/FDMA系统中的卫星线路参数设计 6.7 TDMA系统中的卫星线路参数设计及容量计算
①
当一条实际微波电路的总长为d公里时，则 该电路分配允许的衰落概率指标不得超过
②
当实际电路长度为d公里时，其允许的衰落 概率指标不得超过：
（2
在大容量的数字微波通信系统中，影 响衰落概率指标的因素有平衰落和频率选 择性衰落，因此系统的衰落概率Pm可以用 平衰落引起的衰落概率Pmf和频率选择性衰 落引起的衰落概率Pms来表示，即
详解卫星天线高频头噪声温度、系数
详解高频头的噪声、噪声系数和噪声温度。
噪声是高频头的一项非常重要的指标，它表示信号经高频头后损失的信噪比，对接收系统起着至关重要的作用。
一般噪声越低的高频头越好，高频头的噪声特性可用噪声系数和噪声温度来表示。
噪声系数指的是放大器输入端（高频头内有低噪声放大器）的信噪比与输出端信噪比的比值，用dB表示，它用来表示信号经过放大后损失多少信噪比。
噪声温度表示噪声源所发出的噪声功率的量度。
它等于一个电阻在与这个噪声源相同的带宽内﹐给出相同的功率时﹐所具有的绝对温度。
噪声温度是噪声功率的另一种表示形式。
它与我们日常所说的大气温度是两个不同的感念，这只是基于自然界中的事实，当绝对0度（零下273.16摄氏度）时，分子停止运动，自然也就没有噪声了。
同样这里的噪声温度（用K 表示）越低越好，假设能低到0K的时候，也就没有丝毫的噪声了。
事实上目前C波段高频头噪声温度最低的奥斯卡（ASK）高频头也达13K了。
至于现在大陆市场上流通的一些高频头（如百昌、普斯、高斯贝尔等）标出的15K和17K的可信度几乎为零，实际上能达到30K 就不错了。
而一个优质的C波段高频头的噪声温度应该在20K以下、噪声系数在0.3dB以下；一个优质的KU波段高频头噪声系数要求在0.6至1.2db之间（原装进口ASK奥斯卡KU 头的噪声系数达到0.5dB）；噪声温度在43K至92K之间。
不过人们习惯上用噪声温度（K）来标识C波段高频头、用噪声系数（dB）来标识KU波段高频头。
但无论噪声温度和噪声系
数都是数值越低越好。
By Li Weihua。
卫星通信链路计算过程
卫星通信链路计算过程之吉白夕凡创作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/T U= EIRP E– Loss U + G/T SatC/T D = EIRP S– Loss D + G/T E/S式中的EIRP E和EIRP S分别为载波的上行和下行EIRP，Loss U和Loss D分别为总的上行和下行传输衰耗，G/T Sat和G/T E/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 – BW N = C/T + 228.6 – BW N式中的k为波兹曼常数，BW N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/I XP_U和C/I XP_D、以及上行和下行邻星干扰C/I AS_U和C/I AS_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/N Total )-1 = (C/N U )-1 + (C/N D )–1(C/I Total )-1 = (C/I XP_U )-1 + (C/I AS_U )–1 + (C/IM)-1 + (C/I XP_D )-1 + (C/I AS_D )-1(C/(N+I))-1 = (C/N Total )-1 + (C/I Total )–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)的步调也可为(C/(N+I)U )-1 = (C/N U )-1 + (C/I XP_U )–1 + (C/I AS_U )–1(C/(N+I)D )-1 = (C/N D )-1 + (C/I XP_D )-1 + (C/I AS_D )-1 + (C/IM)-1 (C/(N+I))-1 = (C/(N+I)U )-1 + (C/(N+I)D )–1上述两种分歧计算步调所得到的结果是相同的。
信号噪声计算公式
信号噪声计算公式好的，以下是为您生成的关于“信号噪声计算公式”的文章：在我们探索奇妙的电子世界时，信号噪声计算公式就像是一把神奇的钥匙，能帮助我们打开理解和优化信号的大门。
先来说说什么是信号噪声吧。
想象一下，你正在听一场演唱会，歌手美妙的歌声就是我们想要的信号，而周围观众的嘈杂声、场馆里的回音等等，这些干扰歌声清晰传递的因素，就是噪声。
信号噪声的存在可让人头疼啦！比如说，在无线电通信中，如果噪声太大，我们可能就听不清对方在说啥；在图像传输中，噪声会让画面变得模糊不清。
这时候，信号噪声计算公式就派上用场了。
常见的信号噪声计算公式有很多种，比如信噪比（SNR）的计算。
信噪比就是信号功率与噪声功率的比值。
公式表示为：SNR = 信号功率 / 噪声功率。
举个例子吧，我曾经在一个电子实验室里做实验。
当时我们要测试一个音频放大器的性能。
我们把一个纯净的正弦波信号输入到放大器中，然后用专业的仪器测量输出信号的功率和其中包含的噪声功率。
这可不像听起来那么简单，仪器上密密麻麻的数字和图表，让人眼花缭乱。
经过一番努力，我们终于得到了数据。
计算出来的信噪比不太理想，这意味着放大器在放大信号的同时，也引入了过多的噪声。
我们就像侦探一样，开始仔细检查电路，寻找可能导致噪声增加的“嫌疑犯”。
是某个元件老化了？还是布线不合理产生了干扰？经过一番排查，发现原来是一个电容的参数选择不太对，更换之后，再次测试，信噪比大幅提高，那一刻的成就感简直爆棚！还有一种常用的计算方法是均方根噪声（RMS Noise）。
假设我们有一系列噪声值 n1，n2，n3，...，nn，那么均方根噪声就是这一系列噪声值平方的平均值的平方根，公式为：RMS Noise = √[(n1² + n2² +n3² +... + nn²) / n] 。
在实际应用中，比如在数字图像处理中，我们用这个公式来评估图像中的噪声水平。
如果噪声太大，图像看起来就会有很多斑点或者条纹，就像脸上长了麻子一样，影响美观和清晰度。
无线电通信-3.4 放大器中的噪声及噪声的表示与计算方法
3.10 噪声的表示和计算方法
• 3.10.1 噪声系数 • 3.10.2 噪声温度 • 3.10.3 多级放大器的噪声系数 • 3.10.4 灵敏度 • 3.10.5 等效噪声频带宽度 • 3.10.6 减小噪声系数的措施
3.10.2 噪声温度
表示放大器（四端网络）内部噪声的另一种方 法是噪声温度，它将放大器内部噪声折算到输入端 （即：输入端噪声功率变大），认为放大器本身是 没有噪声的理想器件。
可见，多级放大器总的噪声系数主要取决于前面
一、二级，最关键的是第一级，不仅要求它的噪声系 数低，而且要求它的额定功率增益尽可能高。
3.10 噪声的表示和计算方法
• 3.10.1 噪声系数 • 3.10.2 噪声温度 • 3.10.3 多级放大器的噪声系数 • 3.10.4 灵敏度 • 3.10.5 等效噪声频带宽度 • 3.10.6 减小噪声系数的措施
39放大器中的噪声?391内部噪声的来源与特点?392电阻热噪声?393天线热噪声?394晶体管的噪声?395场效应管的噪声自然干扰人为干扰干扰与噪声外部干扰内部噪声天电干扰宇宙干扰大地干扰工业干扰无线电台干扰自然噪声人为噪声热噪声散粒噪声闪烁噪声交流哼声感应噪声接触不良噪声39放大器中的噪声这种无规则运动具有起伏噪声的性质是一种随机过程即在同一时间0t内这一次观察和下一次观察会得出不同的结果放大器的内部噪声主要是由电路中的电阻谐振回路和电子器件内部所具有的带电微粒无规则运动所产生的
3.9.4 晶体管的噪声
晶体管的噪声主要有热噪声、散粒噪声、分配 噪声和１/f 噪声。
散粒噪声
2qIEfn
分配噪声
2
2qIC (1 0 )fn
热噪声
4kTrbfn
卫星导航载噪比计算公式推导
卫星导航载噪比计算公式推导卫星导航是一种基于卫星系统的定位和导航技术，常用的卫星导航系统包括全球定位系统（GPS）、伽利略导航系统和北斗导航系统。
在卫星导航中，载噪比（C/N）是衡量接收机接收到的信号质量的一个重要指标。
本文将推导卫星导航载噪比计算公式。
首先，我们需要了解一些基本的概念和符号：- S：卫星发射的信号功率（单位：瓦特）- G：接收天线的增益（单位：无单位）- L：传输路径损耗（单位：无单位）- n：接收机的噪声功率密度（单位：瓦特/赫兹）- B：接收机的带宽（单位：赫兹）接下来，我们可以推导出卫星导航载噪比的计算公式：1. 接收信号功率：接收信号功率（P）可以表示为卫星发射的信号功率（S）经过传输路径损耗（L）后到达接收天线的功率。
即：P = S / L2. 接收信号功率密度：接收信号功率密度（Pd）是接收信号功率（P）除以接收机的带宽（B）。
即：Pd = P / B3. 接收机的噪声和信号功率密度比：接收机的噪声功率密度（Nd）是接收机的噪声功率（n）除以接收机的带宽（B）。
即：Nd = n / B4. 载噪比：载噪比（C/N）是接收信号功率密度（Pd）除以接收机的噪声功率密度（Nd）。
即：C/N = Pd / Nd综上所述，卫星导航的载噪比计算公式为：C/N = (S / L) / (n / B)通过这个公式，我们可以计算出卫星导航系统的载噪比，从而评估接收到的信号质量。
请注意，这只是一个推导出的基本计算公式，实际应用中可能还需要考虑其他因素和修正项。
希望以上回答能够满足您的需求。
如果您还有其他问题，我会尽力提供帮助。
卫星导航载噪比计算公式推导
卫星导航载噪比计算公式推导卫星导航系统是现代导航技术的重要组成部分，它通过卫星发射信号并由接收器接收信号来确定位置信息。
然而，在实际应用中，卫星信号往往会受到噪声的影响，从而使导航系统产生误差。
为了评估卫星导航系统的性能，我们需要使用载噪比（C/N）这一指标来衡量信号质量的好坏。
载噪比是指信号功率与噪声功率之比，它可以用来衡量信号的强度和噪声的水平。
在卫星导航系统中，载噪比越高，表示信号的强度越大，噪声的水平越低，因此导航系统的性能越好。
为了推导卫星导航系统的载噪比计算公式，我们首先需要了解信号功率和噪声功率的定义。
信号功率是指信号所携带的能量，在卫星导航系统中，它可以通过接收到的信号的电压平方来表示。
假设接收到的信号电压为V，那么信号功率可以表示为P = V^2。
噪声功率是指噪声所携带的能量，在卫星导航系统中，它可以通过噪声的功率谱密度和接收机的带宽来计算。
假设噪声功率谱密度为N0，接收机的带宽为B，那么噪声功率可以表示为N = N0 * B。
接下来，我们可以将信号功率和噪声功率代入载噪比的定义中，得到载噪比的计算公式。
C/N = P / N将信号功率和噪声功率的表达式代入，可以得到C/N = (V^2) / (N0 * B)这就是卫星导航系统的载噪比计算公式。
通过这个公式，我们可以计算出卫星导航系统的载噪比，并据此评估导航系统的性能。
通常情况下，卫星导航系统要求的最低载噪比是根据具体应用而定的，不同的应用对载噪比的要求也不同。
在实际应用中，我们可以通过增加信号的功率或减小噪声的功率来提高载噪比。
例如，可以增加接收天线的增益来增强信号的接收，或者采用更先进的信号处理算法来降低噪声的影响。
此外，选择合适的接收机和天线也对提高载噪比至关重要。
卫星导航系统的载噪比是衡量系统性能的重要指标，通过计算载噪比可以评估导航系统的信号质量。
通过合理的设计和优化，我们可以提高卫星导航系统的载噪比，从而提高系统的性能和可靠性。
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6.1.2
1.
由假设参考通道模型可知，对于STM1数字微波通信系统，其最长的假设参考数 字通道为27500km，这样其全程端到端的 误码特性应满足表6-1的要求。
2.
为了将图6-3所示的27500km端到端光纤通信 系统的指标分配到更小的组成部分，G.826采用 了一种新的分配法，即在按区段分配的基础上结 合按距离分配的方法。
理论载噪比表示的是一定误码率指标F信号 与高斯白噪声的比值，这些噪声包括热噪声和各 种干扰噪声，但没有考虑设备性能不完善的影响 （指N固）。
【例6-1】已知某数字微波通信系统的
门限载噪比=23.1dB（没有考虑固定恶 化成分）, 接收机噪声系数=1.62 ,接收机的 等效带宽=25.833MHz，试计算出该系统的 实际门限电平值。
（1
在馈线及分路系统中，有很多导波元件，当 导波元件之间的连接处的连接不理想时，会形成 对电波反射。
（2
为了提高高频信道的频谱利用率，在数字微 波通信中用同一个射频的两种正交极化波（即利 用水平极化波和垂直极化波的相互正交性）来携 带不同波道的信息，站中，对某个通信方向的收信 和发信通常是共用一副天线的。这样发支路的电 波就可以通过馈线系统的收发公用器件（也可能 通过天线端的反射）而进入收信机，从而形成收 发支路间的干扰。
第6章 微波与卫星通信的线 路噪声及线路参数计算
6.1 数字微波通信的假想参考通道与误码性能指标 6.2 数字微波的信道噪声与噪声指标分配 6.3 数字微波信道线路参数计算 6.4 卫星接收机载噪比与G/T值的计算 6.5 卫星通信线路的C/T值 6.6 FDM/FM/FDMA系统中的卫星线路参数设计 6.7 TDMA系统中的卫星线路参数设计及容量计算
微波通信
在PDH系统中，信息是以串行比 特流的形式传输的，可用严重误码秒、
误码秒来衡量系统误码性能。
1.
（1）假设参考数字连接（HRX）
ITU-T规定，在全球范围内任意两个用户间 的最长假想数字通道的长度为27500km，其中包 括国内部分；最长假想参考数字通道的长度为 6900km，这部分又可分为长途网、中继网和用 户网（接入网）三部分。可见ITU-T建议的一个 标准的最长HRX包含14个假设参考数字链路和13
（ 4
当多波道工作时，发端或收端各波道 的射频频率之间应有一定的间隔，否则就 会造成对邻近波道的干扰。
（ 5
天线间的耦合会使二频制系统通过多 种途径产生同频干扰，如图6-4所示。
图6-4 天线间耦合产生的同频干扰
6.2.2 噪声指标的分配
1.
载噪比是指载波功率与噪声功率之比。 通常用符号C/N表示。载噪比越低，误码
（ 2）假想参考数字链路（或通道）
（HRDL）
为了简化数字传输系统的研究，把HRX中的
两个相邻交换点的数字配线架间所有的传输系统、
复接和分接设备等各种传输单元（不包括交换），
用假想参考数字链路（HRDL）表示。
（3）假设参考数字段（HRDS）
一个假想参考链路（HRDL）是由多个假想
参考数字段（HRDS）构成的。而一个假想参考
（3）
在采用空间分集技术的系统中，由于接收信 号分别经过主接收系统和分接收系统，然后被送 入中频合成器进行同相合成，此时系统的衰落特 性就得到了改善，我们称通过空间分集而改善的 特性为复合平衰落储备Mfc，可用下式计算：
其中 Mf1，Mf2 分别表示两个分集接收系统的 平衰落储备，而 Max（Mf1，Mf2）则代表取两者 中间最大的数值，d12表示两个分集系统的天线收 信电平差。
6.1 数字微波通信的假想参 考通道与误码性能指标
数字信道是指对话音信号进行PCM处 理后的数字化语音信号经过多路复用的信 道。通常一个数字通道是指与交换机或终 端设备相连接的两个数字配线架DDF或等 效设备（如DXC设备）间的全部传输手段， 一般含概了一个或几个数字段。
6.1.1 SDH体制下的数字
率就越高，信道的传输质量也就越差。
2. 噪声性质评价
按其性质噪声干扰可分为固定恶化干扰、恒
定恶化干扰和变化恶化干扰，对噪声干扰的这种
恒定恶化干扰是指与电波衰落无关的各种噪
声，例如回波干扰、越站干扰、邻近波道干扰和
本振噪声等。
6.3 数字微波信道线路参数计算 6.3.1 信道的基本性能和主要
1. 一定误码率要求下的实际门限
1.
本节中讨论的热噪声是指收信机的固有热噪
（1）收信机的固有热噪声
N固=NFKT0B
（2
对收发本振源而言，热噪声主要由寄生调相 噪声和寄生调幅噪声组成。
2.
从干扰噪声的性质来看，基本上可分为两大 类：一类是设备及馈线系统造成的，例如回波干 扰、交叉极化干扰等就属于这一类；另一类属于 其他干扰，可认为是外来干扰。
（1
国际部分是指两个终端国家的IG之间的部分。
（2
国内部分从IG到通道终端点（PTP）之间的 部分，如图6-3所示。通常PTP位于用户处。
图6-3 高比特率通道全程指标分配
6.2 数字微波的信道噪声与 噪声指标分配
6.2.1
数字微波的信道噪声可分为4类：分别 为热噪声（包括本振噪声）、各种干扰噪 声、波形失真噪声和其他噪声。
2.
衰落储备包括平衰落储备和多径衰落
（1
首先介绍一下平衰落的概念。平衰落
是指频带内的各种频率分量所受到的衰减
近似相等的衰落。
（2
当宽带信号经多径传播时，由于
所传输的路径不同，因此信号到达接 收端的时延不同，从而造成相互干扰， 使得带内各频率分量的幅度受到的衰 减程度不同，这就是多径衰落。
数字段HRDS是指两个相邻的数字配线架DDF或
等效设备（例如两个分插复用器ADM）之间用
来传输特定速率的数字信号的线路及设备。
2.SDH
表6-1高比特率通道的端到端误码性能要求
（1）误块（EB
由于SDH帧结构采用块状结构，因而当同一 块内的任意比特发生差错时，则认为该块出现差
（2
① 误块秒比（ESR ② 严重误块秒比（SESR ③ 背景误块比（BBER
3.
数字微波传输信道是以高误码率作为 设计指标的，所以这里所指的分配当然是 指高误码率时对应的衰落概率指标分配。