通信卫星链路计算PPT课件
卫星通信第四章.ppt
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2d AdB
r
dB
卫星 A
卫星 B
干扰分析
邻星干扰:
上行干扰功率:
Iu EIRPGu
c 4du
fu
2
EIRP´:干扰信号在被干扰卫星A方向的EIRP
fu´:上行干扰频率
du´:被干扰卫星A和干扰地球站B1之间的上行距离
Gu´:被干扰卫星A的天线在地球站B1方向的增益
fu´≈fu, du´≈du
伴随的下行噪声功率:
N Pr EIRPs Gr C 1
(C / N )u
L N u
下行附加噪声功率:Nd=kTB
在接收地球站,总的噪声功率为:
N
EIRPs
Gr
C
1
kTB
L N u
基本链路分析
总载噪比计算:
整个卫星线路的载噪比:
C
EIRPs Gr / L
N EIRPs G (C / N )u1 / L kTB
干扰分析
载波噪声干扰比:
载波噪声干扰比:C/(N+I)=C/N´
C N
C N
1
C I
1
1
总的载波噪声干扰比:
C N
C 1 N
C
1
1
I
C 1
N
u
C N
1 d
1
所有的干扰都是高斯型的,且是彼此无关的广义平 稳随机过程
邻星干扰:
A
干扰分析
B
θ
A2
系统 A
第四章 卫星链路设计
卫星链路设计
传输方程 基本链路分析 干扰分析 大气损耗和降雨衰减 卫星通信系统的可用度
第一节 传输方程:
卫星链路 自由空间传播损耗 功率通量密度 接收信号功率
最新2019-第5章卫星通信线路计算-PPT课件
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C NuEIRPELuLFRG SkRT SRSBnS
C N u E I R P E G R S L u L F R S k T R S B n S
下行载噪比计算
C N d E I R P E G R S L d L F R E k T R E B n E
5.3.3 卫星通信线路中几个相关参数 的计算
• 门限载噪比[C/N]th
C NN Eb0RbBb
• 地理增益 • 接收系统品质因数G/T与卫星转发器饱和通量
密度WS
W SEIRP E•SLu10lg4 2
• C/N的门限备余量
EC NC NthC TC Tth
FDM/FM/FDMA系统中的卫星线 路参数设计
衡量其系统性能的技术指标是误码率和传
输速率,其卫星线路参数设计过程如下。
例题
已 知 工 作 频 率 为 6/4GHz的 TDM A系 统 中 , 其 卫 星 转
发 器 有 效 全 向 辐 射 功 率 EISRS=23P .5dB, 接 收 系 统 的 GRSTsa=t-18.6dB/K,转 发 器 灵 敏 度 W S =-72dB/m 2。 若 系 统 中 采 取 输 入 输 出 补 偿 技 术 , 使 输 入 补 偿 BlO =6dB, 输 出 补 偿 BoO =2dB。 另 外 已 知 地 球 站 的 GRTD=
根据图6-9中所示的CTlM~BOl的关系可得
C TlM=-135.4dB/K
但值得注意的是上述所求出的CTtM 值并不是针对传
输252路电话载波时的C/T值,而是指多载波工作时的C/T 值,因此必须根据发端地球站传输252路电话信号时实际的
EIREP在EIREPM中所占的比例来加以修正。设系统中 发端地球站实际的EIREP=81.9dB,可见比求出的 EIREPM小3.7dB,因此CTl 、CTD 、CTU 值都应比
卫星通信 第3章卫星通信链路设计 ppt课件
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第3章 卫星通信链路设计
图3-1 地球站接收机的噪声源
11
第3章 卫星通信链路设计 外部噪声主要有如下几种: (1)宇宙噪声。宇宙噪声主要包括银河系辐射噪声,太 阳射电辐射噪声,月球、行星及射电点源的射电辐射噪声。 卫星工作频率在1 GHz以下时,银河系辐射噪声影响较大, 故一般就将银河系噪声称为宇宙噪声。 (2)大气噪声。大气除了产生吸收现象外,还同时产生 噪声。通常天线波束内的大气,将在天线输出上产生随入 射角而变化的大气噪声。这种影响在入射角小时,将急剧 增加。
C NDC NE10lg1r
(3-16)
式(3-16)表明,当计入上行链路噪声和转发器交调噪声 后,[C/N]E的值有所下降。
23
第3章 卫星通信链路设计
3.地球站性能因数G/T
当转发器设计好了之后,[EIRP]S的值就确定了。如 果地球站的工作频率和通信容量均已确定,LD和B的值也是 确定的,则接收机输入端载波噪声比C/N将取决于地球站的 性能因数GRE/TD,通常简写为G/T。显然G/T的值越大,C/N 的值越高,表明接收系统的性能就越好。
9
第3章 卫星通信链路设计
3.1.2 接收机输入端的噪声功率
在卫星通信链路中,地球站接收到的信号是极其微弱 的。特别是在地球站中,由于使用了高增益天线和低噪声 放大器,使接收机内部的噪声影响相对减弱。因此外部噪 声的影响已不可以忽略,即其它各种外部噪声也应同时予 以考虑。
地球站接收机的噪声来源如图3-1所示,可分为外部噪 声和内部噪声两大类。
24
第3章 卫星通信链路设计
3.2 卫星通信链路的C/T值
无论模拟通信系统要保证话路输出端信噪比S/N为一定 值,还是数字通信系统满足一定的传输速率与误码率要求, 都需要接收系统输入端载噪比C/N达到一定的数值。如果卫 星通信链路的通信容量和传输质量等方面的指标已经确定, 那么接收机输入端要达到的载噪比也就确定了。在3.1节, 我们已经得出了载噪比C/N的公式,不过,由于它是带宽B 的函数,因此缺乏一般性,对不同带宽的系统不便于比较。
卫星链路跟功率计算
![卫星链路跟功率计算](https://img.taocdn.com/s3/m/164b631a14791711cc791760.png)
radar_wind1、接收功率的计算根据电波传播理论,通信链路中电波的自由空间衰减为:L=(4πd/λ)2 (1)其中λ为工作波长,在卫星通信中,d为卫星到接收站的距离:d=35786×103×{1+0.42×[1-cos(φs-φe)cosθ]}1/2或d=42146×103×[1.023-0.302cos(φs-φe)cosθ]1/2式中φs为卫星星下点的经度,φe为地球站经度,θ为地球站纬度。
如果源点的发射功率为Pt,接收方向上发射天线的增益为Gt,接收天线的增益为Gr,下行链路的自由空间衰减为Ld,则接收到的功率为:Pr=Pt×Gt×Gr/Ld用对数表示,则[Pr]=[Pt]+[Gt]+[Gr]-[Ld](2)在卫星通信中,Pt×Gt定义为等效全向辐射功率EIRP,该值由卫星公司提供,通常以等高线图或表格的形式提供给用户。
并将大气闪烁损耗、天线指向误差和馈源极化调整误差对接收的影响归结为ΔLd(Ku波段上行或下行链路瞬间雨衰量可超过10dB,而C波段最大雨衰量一般不超过1dB),则公式(2)变为:[Pr]=[EIRP]+[Gr]-[Ld]-*ΔLd+ (3)Gr=10lg[(πD/λ)2 η]确定,其中D为接收天线的直径(米),η为接收天线的效率,通常在50%~70%之间(偏馈天线为65%,前馈天线为55%)。
2、当采用SCPC方式使用一个转发器时(SCPC为单路单载波系统,即一路载波只含有一套节目,要传送多套节目就需要多个载波,其优点是可在不同的地点上星,适合上行站不在同一地点而需共用一个转发器的情况。
MCPC多路单载波系统,即一路载波包含多套节目,优点是没有多载波谐波干扰,频带和功率利用率较高,适用于多路信号在同一地点上星),转发器的发射功率将在几个载波之间分配,如果这几个载波都是等幅的,则对每1路载波而言,其EIRP要考虑带宽因子:[S]=10lg(B/Br)其中B为整个转发器的带宽,Br则为某个已调载波占的带宽。
亚洲卫星--链路计算公式
![亚洲卫星--链路计算公式](https://img.taocdn.com/s3/m/aa73e477ac02de80d4d8d15abe23482fb4da0231.png)
亚洲卫星--链路计算公式链路计算公式卫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 T otal )-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 T otal )-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)的步骤也可为(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上述两种不同计算步骤所得到的结果是相同的。
星间链路及星座组网技术PPT课件
![星间链路及星座组网技术PPT课件](https://img.taocdn.com/s3/m/a6debbd20912a216157929a3.png)
星间链路的几何特性(续)
轨道交点
第i个轨道 的升交点
ij i
t=0
i
i
ji j
R ij
t=0
j
j
h+Re
参考平面
卫星A EA
卫星B EB
星际链路
h
余隙
Re O
ψij和ψji分别是卫星i对j和j对i的 方位角。
EA和EB分别为卫星A和B的仰角, 是星间链路与卫星所在点的天球切 面间的夹角。
倾角均为45º。下图给出了轨道高度分别为 1500/5000/20000km时,星间链路的方位角、仰角和距 离随时间变化的特性。
卫星轨道高度的变化将会影响到方位角、仰角和星间距离变化的周期特性。 方位角的变化周期与卫星轨道周期相同;仰角和星间距离的变化周期为卫星 轨道周期的一半。
第15页/共50页
星间链路特性随倾角的变化 假定两颗卫星右升交点经度差为30º,初始幅角差为20º,
带宽(GHz) 1 0.3
2.25 1
3.95 5 18 12 5
第6页/共50页
星间链路的几何特性
• 描述星间链路几何特性的方位角和仰角是相对 于卫星本体星间链路指向的变化情况。预先估 计邻近卫星星间链路指向的变化情况,就可以设 计最优化的搜索方案, 减少星间链路建立的时间。
• 星间链路建立以后的星间距离大小与变化范围。 星间距离的变化情况不但对星间通信的功率大 小提出了基本要求,而且也对功率变化动态范围 提出了技术指标。
新呼叫策略 最长服务时间 最多可用信道数
最短距离 最长服务时间 最长服务时间 最多可用信道数 最多可用信道数
最短距离 最短距离
切换呼叫策略 最长服务时间 最多可用信道数
卫星通信—第四讲 链路计算
![卫星通信—第四讲 链路计算](https://img.taocdn.com/s3/m/f8d93d9955270722182ef76e.png)
式中频率f的单位为(GHz),
能见度νm 的单位为(m)
密雾 Vm < 50m 浓雾 50<Vm<200m 中等 200<Vm<500m
大气折射影响
• 波束上翘且起伏 • 散焦损耗Lde和漫射损耗Ldi • 大气闪烁 • 这些都是对低仰角
< 5o 系统影响较大
天线方向跟踪误差损耗
Pr (dBW) = EIRP+ Gr − Lf − La − Lde − Ldi − LTr − Lp
大气损耗
•电离层中电子和离子的吸收 •对流层中氧分子 水蒸汽分 子的吸收和散射 •云 雾 雨 雪的吸收和 散射
雨 云 雾所引起的损耗
云,雾引起的电波损耗 可用如下经验公式计算: 损耗强度(云,雾)=
=
Pt Gt Gr
λ 4πR
2
• 自由空间传播损耗(路程损耗)
Lf
=
4π R λ
2
=
4π fR c
2
Pr
=
Pt G t G r Lf
(常称通信距离方程)
当用d(m), λ(m)表示时,
[ ]L f = 22 + 20 lg d − 20 lg λ
( dB)
当用d(m), f(GHz) 表示时
(dB)
[ ] [ ] L f
d
=
Lf
u + 20 lg
4 = 200.05 − 3.52 = 196.53 6
(dB)
• 有效全向辐射功率EIRP (Effective Isotropic Radiated Power)
EIRP = PtGt
(W)
卫星通信基本概念及其系统组成 ppt课件
![卫星通信基本概念及其系统组成 ppt课件](https://img.taocdn.com/s3/m/ead94e3758f5f61fb6366621.png)
由一颗包或括多地颗球通站信和卫通星信组业成务,控在制空中中对 发来的心信,号其起中中有继天放馈大设和备转、发发作射用机。、每 颗通信接卫收星机均、包信括道收终发端天、线跟、踪通与信伺转发 器、跟服踪系遥统测等指。令、控制和电源等分系 统。
图1-5 卫 星通信系 统的组成
卫星通信基本概念及其系统组成
系统组成另一种说法
日凌中断现象发生在每年春分和秋分前后, 当卫星星下点进入当地时间中午前后。
春分
卫星通信基本概念及其系统组成
秋分
(3)电波的传播时延较大且存在回波干扰。 (4)卫星通信系统技术复杂。 (5)静止卫星通信在地球高纬度地区通信效 果不好,并且两极地区为通信盲区。
卫星通信基本概念及其系统组成
1.1.3 卫星通信系统的组成和分类
星通信系统。
卫星通信基本概念及其系统组成
1.1.2 卫星通信的特点
优点: (1)通信距离远,且费用与通信距离无关。 (2)覆盖面积大,可进行多址通信。 (3)通信频带宽,传输容量大。 (4)机动灵活。 (5)通信链路稳定可靠,传输质量高。
卫星通信基本概念及其系统组成
局限性:
(1)通信卫星使用寿命较短。
*部件故障导致的不可修复 *推进剂携带量有限
控制卫星入轨 推进剂的应用 轨道位置保持
姿态保持
(2)存在日凌中断和 星蚀现象。
图1-4卫静星止通信卫基星本的概日念及凌其中系断统组和成星蚀现象
静止卫星的星蚀
卫星、地球、太阳共处在一条直线上,且地球挡住了阳光, 静止卫星处于地球的阴影区,导致卫星上的太阳能电池无法 正常工作。
卫星通信系统指利用人造地球卫星在地球站之间进行通 信的通信系统。
通信卫星指用于实现通信目的的人造卫星。 卫星通信是地面微波中继通信的继承和发展,是微波接 力向太空的延伸。
卫星与通讯传输链路计算公式
![卫星与通讯传输链路计算公式](https://img.taocdn.com/s3/m/d2d701de844769eae009edd2.png)
g.链路余量
5.10
5.94
5.02
5.94
5.20
6.25
dB
F.偏轴发射EIRP密度
1.发射天线口径
0.60
4.50
0.60
4.50
0.60
4.50
meters
2.载波上行EIRP
52.00
62.70
51.90
62.70
49.10
58.65
dBw
3.传输E.S.天线最大增益
36.75
54.25
dBi
l.寻星方式
自动
手动
自动
手动
自动
手动
手动或自动
m.天线类型
可移动
固定
可移动
固定
可移动
固定
固定或可移动
2.接收
a.天线口径
4.50
0.60
4.50
0.60
4.50
0.60
meter
b. E.S.位置
呼和浩特
呼和浩特
乌兰察布
乌兰察布
兴安盟
兴安盟
c.经度
111.70
111.70
113.00
113.00
205.82
205.82
205.82
205.90
205.90
dBW
e.接收天线指向误差
0.50
0.50
0.50
0.50
0.50
0.50
dB
f.接收天线G/T
30.09
12.59
30.09
12.59
30.09
12.59
dB/k
g.下行C/T
-146.63
卫星通讯课程A - 通讯链路规划及预算
![卫星通讯课程A - 通讯链路规划及预算](https://img.taocdn.com/s3/m/7d9de1f9a26925c52cc5bfa3.png)
Autumn2004 © University of Surrey
SatComms A - part 3 - B G Evans
3.6
Basic Transmission
Autumn2004 © University of Surrey
SatComms A - part 3 - B G Evans
– Noise comes from:
• Ta= picked up by antenna from outside ( PkBa=effective noise) • Tf= lossy feeder
• TLNA, TIPA= amplifiers in receiver chain • TD/C= down converter
SatComms A - part 3 - B G Evans
3.4
Basic Transmission
Autumn2004 © University of Surrey
SatComms A - part 3 - B G Evans
3.5
Carrier Transmission Budget -Antenna Gain-
SatComms A - part 3 - B G Evans
3.21
Noise Characterisation (1)
Autumn2004 © University of Surrey
SatComms A - part 3 - B G Evans
3.22
Noise Characterisation (2)
3.10
Predicted coverage areas for the HOTBIRD satellites
卫星通信链路计算过程
![卫星通信链路计算过程](https://img.taocdn.com/s3/m/3411be32227916888486d7f1.png)
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。
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G T
称为品质因子
13
.
载噪比三个表达式的关系
C N
C n0
B
C T
k
B
14
.
上行链路C TU 计算
由(1-01)公式的上行链路 C TU
TCUEIRPE TG sast LfU
EIRPE
Gs Tsat
地球站有效全向辐射功率 卫星天线品质因子
注意:该公式计算的是单载波的情况 L fU 上行自由空间损耗
1) 任一小时的平均噪声功率不超过10000 pw(加权值);
2) 在一昼夜的20%以上的时间中,每分钟的平均噪声功率不超过 l0 000 pw(加权值);
3) 在任一个月的0.3%以上的时间中,每分钟的平均噪声功率不超 过50 000 pw(加权值);
4) 在任一年的0.03%以上的时间中,积分时间为5ms的噪声功率
载噪比涉及到发端功率,收发两端天线增益,传输过程中的
3
各种损耗、噪声及干扰、气象条件等因素。 .
卫星链路的分类
卫星链路通常分为三大类,分别是: 1. 固定卫星业务通信链路; 2. 移动通信卫星链路; 3. 星际卫星链路。
4
.
卫星链路计算的任务
卫星通信链路计算通常分为两类,分别是:
1,已知转发器及地球站的基本参数,计算地球站能得到的载噪比及
其中 m10M/10
26
.
链路计算实例
本节分别给出了国际卫星通信系统的模拟制和数字制 两种链路计算实例。 ➢模拟制以SCPC-FM-FDM方式为例; ➢数字制以SCPC-PSK-TDMA方式为例。
27
.
模拟制
1,模拟制电话链路标准
CCIR对卫星通信系统的标准参考链路在传输电话和电视方面。对 电话链路,在零相对电平点(即电话通路中试验者信号电平为 0 dBm的点)所允许的噪声功率作了如下建议:
16
数值应为 E IR P E M E IR ,P 所E s 以 ,B O i
E IR P E M W s B O i L fU 1 0lg42 最后就得到了多载波的载噪比
T C U M E I R P E M G sT s a t . L fU W s B O i G sT s a t 1 0 lg 4 2
.
几个关键因子介绍
2,自由空间传输损耗(通信距离方程)
在卫星通信中,电波主要是在大气层以外的自由空间
传播,大气层只占很小的一部分,因此首先研究的是自
由空间传播损耗,在此基础上再考虑大气层及其他损耗。
自由空间损耗用下式计算: d:卫星面站距离(m);
Lf
4d2 4cdf
2
:电磁波波长(m)
f:电磁波频率(Hz) ;c: 光速。
-17.6dBW -67.5dBW/m平方 11 dB 4.9 dB
G T E
FH
FL
fr
fr
f
31 卫星链路噪声取 7500 pW. .
C
下行链路 T D
计算
与上行链路计算相似,求得单载波时的载噪比
TCDEIRPsLfDG TD R
EIRPs
转发器有效全 向辐射功率
L fD 下行自由传输
损耗
G T
R D
地面站天线 品质因子
同样在FDMA系统下,转发器输出功率也有一定输出补偿。因此, 多载波工作时,转发器的有效全向辐射功率为:
E
C T t
CT th
23
.
降雨余量
在上行链路时,卫星发射会时刻受到监控站的监控, 地球站也将随时得到监控站的指令,对发射功率加以调整。 因此,上行链路电波的衰减对上行载噪比的影响较容易得 到解决。
在下行链路时,特别是地球站使用高增益天线及低噪 声放大器时,下行链路本身的噪声在正常工作时已不是很 大,而降雨、降雪等气象因素对下行链路就产生了显著影
6. 多普勒频移;
6
7. 各种交调干扰。
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卫星链路计算
国际无线电咨询委员会(CCIR)规定了利用卫星通信系统 作为洲际通信的标准链路模型。
链路模型:地球站-卫星-地球站
交调、干扰 载噪比
卫星
上行载噪比
发射机
7 待发送信号
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下行载噪比 接收机 接收信号
卫星链路计算
通常总的卫星链路 C T 由三部分合成的: t
N
Lf
kTt B
写成dB形式就是:
C N P T G T G R L f 1 0 lgk T tB
E IR P G R L f 1 0 lg k T tB
由于噪声功率N是带宽B的函数,缺乏一般性,对不同带宽
的
C
系统不C T便于比EI较RP ,实际G T中经常L 使f 用
T 表 达载噪比。
上行链路C TU 计算
W sE IR P E L fU 1 0lg4 2
在FDMA系统中,一个转发器通常要同时转发多个载波。为了减 小因交调产生的噪声,需要使总的输入信号功率从饱和点减小一 定的数值,即进行输入补偿,是转发器工作在线性部分。
用 EIR表P示转发器在单载波工作时的数值,则多载波工作时的 Es
号通常只有几个微瓦。因此卫星通信中噪声的影响是非常重
要的问题。
链路计算的目的:尽量有效地在两个地球站之间提供可
靠而高效的连接手段,为此,发送站发出的信号到达接受站
时,必须具备足够高的电平,而且不管对通信质量的总噪声
影响如何,都要保证必须的业务质量。链路所需的载噪比用
C 表T 示 。是随特定的系统和系统的用途而异。
地球站天线品质因子
19
.
上行、下行链路载噪比计算
对于上行、下行链路载噪比计算公式可总结出如下的统 一公式:
C T EIRPT Lf TR G T T
T:发端 R:收端
20
.
C
交调噪声的
T
I
通常用实验的方法或计算机模拟的方法获得载波
公率与互调噪声平均功率谱密度比
C n0
I
T C D M E I R P S M L fD G T D R E I R P S S B O o L fD G T D R
17
EIRPSS
转发器在单载波饱和工作时的有效全向辐射功率
.
上行、下行链路载噪比计算
18
.
上行、下行链路载噪比计算
500
1 000
1 500
来自其他系统的噪声
-
1 000
1 000
总计
10 000
10 000
10 000
以零相对电平点10 000pW0p的噪声功率,换算成噪声电平
为10log10000pw50dBm0p
29
1m p
.
模拟制
模拟制卫星链路计算的一般步骤为:
1) 2)
根据输出的要求信噪比计算所需的载比
响。故系统设计中的降雨余量备份是针对下行链路
C T
D
提
24
出的,而认为降雨对上行链路
C T
U
的影响不予考虑。
.
降雨余量
C
降少雨倍余(量用m的倍含表义示是):或降说雨应时有下多行大线的路余的量 T 才D 可 能容使许卫恶星化多
通信链路总的
C T
仍 t 保持在门限的水平上。
降雨备余量为:
28
不超过1 000 000pw(非加. 权值)。
模拟制
IS-Ⅱ ,IS-Ⅱ , IS-Ⅳ 系统噪声分配(pW0p)
项目
IS-2
IS-3
上行链路噪声
1 500
1 410
IS-4 1 130
卫星转发器内互调噪声
1 600
2 340
2 160
下行链路噪声
6 400
4 250
4 210
地球站设备内部噪声
➢干扰噪声。主要包括来自其他通信系统的干扰噪声和人为干扰噪声。
➢上行链路噪声和转发器非线性产生的交调噪声。
内部噪声主要来自馈线、放大器和下变频器等。
因此输入端的噪声功率为 N kTt B
波尔兹曼常数:k1.381023J/K 等效温度: T t
12
.
等效带宽: B
接收机输入端的载噪比
C PTGTGR 1
EIRPES 为使卫星单载波饱和输出所必须的地球站EIRP dB EIRPEM 实际工作点,地球站EIRP总和的 dB
BOi
输入补偿;
B O o 输出补偿
EIRPSS 卫星单载波饱和输出EIRP dB
EIRPSM 实际工作点时,卫星总的输出EIRP dB
G T
S
卫星天线品质因子
G T E
当用d(km)、f(GHz)且用dB(即以10为底的对数)表达时:
10 L f 9 2 .4 5 2 0 lg . d 2 0 lgf 单位:dB
几个关键因子介绍
3,有效全向辐射功率
典型的卫星通信系统组成图如下图所示:
PT
GT
GR
PR C
发射机
接收机
地球站或通信卫星
通信卫星或地球站
PRPTGTGR4d2PTG LTfGR
M
10lg
C T
1 th
C T
1 t
1
C TD
1
C
TD
25
.
门限余量与降雨余量的关系
定义r为折算到地球站接收机输入端的上行、互调干扰噪
声功率之和与下行噪声功率之比。
r TU TI TD
Tt TD TD
C T
1
t
C TD
1
1
C
TD
结合门限余量可得