卫星与通讯传输链路计算公式
卫星通信链路工程计算
［ Ｅ ：地球站 的发射天线增 益 ，单位是 ｄ Ｇ】 Ｂ；
】Ｏ Ｔ（） ＝ ｌ几 Ｂ １ ｆ １ ｇ １ｄ
Ｄ：天线 口径 ，单 位 ｍ ， 站 发 射天 线 采 用 的 是 １ 我 ｌ
【 ： Ｍ］下行链路降雨衰减 备余量 ，为 ６ ３ ｄ ． Ｂ；
第 二步 求下行链路载波噪 声比ｆ ｃ／Ｎ】 Ｄ
【 ／ Ｄ 【Ｉ ］ Ｍ ＋ Ｙ ⅡＤ ［／ Ｉ—Ｎ】 Ｃ Ｔ】 ＝ ＥＲＰｓ ． 【 卜 ］＋ Ｇ Ｔ Ｅ Ｉ
［ Ｉ Ｐ ＥＳ Ｅ Ｒ ］．：地球 站的等效全 向辐射功率 ，单位是
ｄＢ ：
［ ＲＰ］． ：为转发 器饱 和 等效 全 向辐射 功 率 ＥＩ ＳＭ
【 摘 要 】本文 以 内蒙古 卫星地 球站 到长 沙 的卫星链 路 为例 阐述 卫星链 路 计算 的步骤 、算 法 。以及通 过 链 路计 算 能达到 的 目的等 内容 。
【 键 词 】Ｅ Ｒ Ｃ Ｎ Ｇ 关 ＩＰ ／ Ｅ
利 用 卫 星进 行广 播 电视 信 号 的转 发 ， 要 涉 及 到 传
ｆ Ｔ】 ：接 收 天 线 的 品 质 因数 ； Ｇ／ Ｅ
ｌ ］ ＬＤ ：下行链路 自由空 间损耗 ［ｆ］ １ １ （ ｄ ＬＤ＝ ０ｇ ４丌 ／入）
入＝ｃ ｆ ／ ＝３ × １ （ × １ ＝ ０ ０ ５ｍ ０／ ４ ０１ ．７
米 卡塞格 伦天 线 。 Ｔ：天线效率 ，上行天线的效率一般可按 ０ ７ ｄ １ ． Ｂ 估算 ，也可 用 已知使 用天线 的 实际效率 带入 。
地球站的等效全 向辐射功率 【 Ｉ Ｓ Ｅ ＲＰ 公式 如下 ：
输链 路的计算 问题 。通过对 卫星 传输链路进 行计算 ， 可以对卫 星通信 网络 的配置 、升 级 、改造提 供建议 ；
卫星与通讯传输链路计算公式
E. 链路预算
1. 上行 C/T
a. 上行 EIRP
dBw
b. 路径损耗
dB
c. 天线指向误差
dB
d. 每平方米天线面增益
dBi/m^2
e. 载波功率通量密度
到达卫星
dBw/m^2
f. 转发器饱和功率密度
dBw/m^2
g. 载波输入补偿
dB
h. 载波输出补偿
dB
i. 卫星 G/T
dB/k
k. 上行 C/T
2. 接收
a. 天线口径
meter
b. .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
deg(E)
d. 纬度
deg(N)
e. 到卫星的距离
km
f. 天线俯仰角度
deg
g. 天线方位角度
deg
h. 天线工作效率
%
i. 天线增益
dBi
j. 接收系统噪声温度.
k
k. 天线 G/T
dB/k
l. 寻星方式
一、无雨衰情况
A.卫星参数表
Parameter
Parameter
Parameter
Parameter
Parameter
Parameter
Units(Remarks)
1. 卫星名称
asia-4
asia-4
asia-4
asia-4
asia-4
asia-4
2. 轨道位置
deg(E)
3. 转发器数量
11A(Ku)
g. 载波输入补偿
dB
h. 载波输出补偿
dB
卫星链路计算公式
卫星链路计算公式天线的增益与波束宽度有效全向辐射功率自由空间传输损耗转发器的工作点噪声与损耗1. 天线增益：G=收点收到的功率无方向天线辐射时，接点收到的最大功率定向天线辐射时，接收 微波天线增益：G=ηλπ24A半功率角：)(7021度D λθ≈【半功率角是指主叶瓣上场强为主射方向场强的1/2= 0.707时（即 功率下降1/2时），两个方向间的夹角。
】2. 接收点的功率密度（单位面积上的功率）为：)/(422m W dG P W T T E π=接收天线收到的功率： 22)4(4dG G P d A G P A W P R T T T T E R πλπηη==⋅=① fR T T R L G G P P = ② 【式②一般性地描述通信线路中信号的传输，称之为“通信距离方程”】3.自由空间传输损耗：2)4(cdf L f π=时，式②与式①相等。
此即自由空间传输损耗。
【物理解释 物理解释：由于电磁波在自由空间无方向性地辐射，使得只有少部分信号被接收点收到，而其他大部分无法被收到的能量即视为损耗。
】4.有效全向辐射功率：T T G P EIRP =若考虑馈线损耗，则 FT T L G P EIRP = 【物理解释：在接收点进行测量时，将T P 功率送入增益为T G 、最大辐射方向指向接收点的发射天线时所测得的结果与将T P T G 功率送入无方向性发射天线时所测得的结果是相同的。
】4. 转发器的工作参数：工作点：输入补偿输出补偿多载波与单载波工作时的输出功率1） 2244λπλπηη⋅=⋅===f ES f T T f R T T R L EIRP L G P A L G G P A P W 即 )/)(4lg(10][[EIRP][W]22ES m dBW L f λπ+-=【为使卫星转发器单载波饱和工作，在其接收天线的单位有效面积上应输入的功率，一般以W 或SFD 表示】2）G/T 值：接收天线增益与接收系统总的等效噪声温度的比值称为地球站的G/T 值，也称性能因数或品质因数。
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CrT或者载波与噪声功率比C/N、以及载波与干扰功率比CzI ,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CZT u= EIRP E - LOSS U + G/T SatC/T D = EIRP S - Loss D + GZT E/S式中的EIRF E和EIRF S分别为载波的上行和下行EIRP, Loss u和L OSS 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 = CZT + 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^nC/I XP_D、以及上行和下行邻星干扰C/I ASJU和C/I AS_Do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 ) T(C/I Total ) -1 = (C/I XPJU) -1 + (C/I ASJU) -1 + (C∕IM) -1 + (C/I XPJD)-I + (C/I ASJD)-I-1 -1 - 1(C/(N+I)) -1 = (C/N Total ) -1 + (C/ITotal )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-1 -1 - 1 - 1(C∕(N+I) U ) = (C∕N u ) + (C/1 XP_U) + (C/1 AS_U)-1 -1 -1 -1 -1(C∕(N+I) D ) = (C∕N D ) + (C∕I XP_D) + (C∕I AS_D) + (C/IM)(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。
卫星链路计算公式
卫星链路计算公式
1.链路预算
链路预算是用于确定卫星链路的信号强度和传输损耗的公式。
它用于计算链路损耗、可用信号功率和接收信噪比等参数。
链路预算公式通常由以下几个部分组成：发射端天线增益、发射机功率、传输路线损耗、接收端天线增益、接收机灵敏度和链路容量等。
链路预算的目的是确定链路的可靠性和传输性能。
2.接收信噪比计算公式
接收信噪比是用于评估卫星链路接收端性能的指标。
接收信噪比计算公式通常由以下几个参数组成：信号功率、噪声功率和信道带宽。
接收信噪比公式可以用于确定链路的接收能力和系统的传输性能。
3.系统容量计算公式
系统容量是用于评估卫星通信系统吞吐量的指标。
系统容量计算公式通常由以下几个参数组成：带宽、调制方式、编码方式和误码率。
系统容量的计算公式可以用于确定链路的传输容量和系统的传输性能。
4.链路可靠性计算公式
链路可靠性是用于评估卫星链路稳定性和可靠性的指标。
链路可靠性计算公式通常由以下几个参数组成：链路错误率、链路间隔、链路失效概率和故障修复时间。
链路可靠性的计算公式可以用于确定链路的稳定性和系统的可靠性。
5.链路质量计算公式
链路质量是用于评估卫星链路传输质量的指标。
链路质量计算公式通常由以下几个参数组成：误码率、帧错误率、比特错误率和信号失真度。
链路质量的计算公式可以用于确定链路的传输质量和系统的性能。
需要注意的是，卫星链路计算公式的具体形式和参数可能会因具体的应用场景和卫星通信系统而有所不同。
因此，使用者在进行卫星链路计算时应根据具体情况选择适当的计算公式，并结合实际数据进行计算。
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。
卫星链路跟功率计算
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。
卫星链路预算
卫星链路预算卫星链路预算的计算公式包括信号链路预算和总链路预算两部分。
信号链路预算是指计算卫星链路中信号的传输损失和接收敏感度，以确定所需的发射功率和接收灵敏度。
总链路预算则是包括信号链路预算和各种系统损耗在内的全链路计算。
下面是卫星链路预算的详细计算过程及公式：一、信号链路预算：1.发射链路：发射功率 Ptx = Pt + Gt - Lf - Lp + 20log(d)其中，Pt为发送端的功率，Gt为天线增益，Lf为自由空间路径损耗，Lp为极化损耗，d为发射端到接收端的距离。
2.接收链路：接收信号功率 Prx = Ptx - Ls - Lm - Gr + 20log(d)其中，Ls为发射天线到卫星的距离损耗，Lm为大气吸收损耗，Gr为接收天线的增益。
3.判断接收灵敏度：接收灵敏度 Es/N0 = (Prx - NF - Eb/N0) / B其中，NF为噪声系数，Eb/N0为误码率要求，B为系统带宽。
二、总链路预算：1.发射/接收损耗：Lt=Lf+Lp+Ls其中，Lf为自由空间路径损耗，Lp为极化损耗，Ls为发射天线到卫星的距离损耗。
Lr=Lm+Gr其中，Lm为大气吸收损耗，Gr为接收天线的增益。
2.系统总损耗：Ltotal = Lt + Lr + Lprop + Lrain其中，Lprop为传输损耗，Lrain为雨衰损耗。
3.系统要求：Eb/N0 ≥ Eb/N0_req其中，Eb/N0为误码率要求，Eb/N0_req为系统所需误码率。
通过以上公式，可以计算出卫星链路中所需的发射功率、接收灵敏度以及相应的损耗和要求。
根据这些数据，可以进一步确定所需的卫星导轨参数、天线尺寸、传输设备等，从而估算相应的成本。
卫星链路预算的结果对于卫星通信系统的设计、优化和运营具有重要意义。
只有通过合理的预算计算，才能保证卫星链路的稳定性和性能可靠性，并且在经济、技术和环境等方面达到最佳平衡。
因此，卫星链路预算是卫星通信系统规划和管理的重要一环。
卫星通信—第四讲 链路计算
E类站(14/11)
F类站(6/4) F-1
G T ≥ 22.7 + 20 lg f 4
11米 4.5--5米
F-2
G T ≥ 27.0 + 20 lg f 4
7.5--8米
F-3 G T ≥ 29.0 + 20 lg f
4
9--10米
Quality Grade
Excellent 5
Good
4
Fair
=
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
例如 A类站(6/4)
G T ≥ 35 .0 + 20 lg f 4
天线直径15-18米
B类站(6/4) G T ≥ 31 .7 + 20 lg f
4
C类站(14/11) G T ≥
11--14米
D类站(6/4) D-1
G T ≥ 22.7 + 20 lg f 4
5米
D-2 G T ≥ 31.7 + 20 lg f
0.148 f 2 v1m.43
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
卫星通信链路计算过程之欧阳与创编
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/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。
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。
卫星通信链路计算过程之欧阳家百创编
卫星通信链路计算过程欧阳家百（2021.03.07）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。
通信卫星链路计算
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。
通信卫星链路计算
山东大学
讲解：XX
内容提要
➢ 卫星链路解释及其研究目的 ➢ 卫星链路的分类 ➢ 卫星链路计算的任务 ➢ 影响卫星链路的若干因素 ➢ 卫星链路计算 ➢ 典型卫星通信系统链路计算实例
讲解：XX
卫星链路解释及其研究目的
卫星通信的显著特点是通信距离远，电磁波在传播时受到 极大的衰减。仅自由空间损耗就达200db，地球站收到的信 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。
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
通常在计算上行链路载噪比时，会使用到转发器灵敏度的概
念。转发器灵敏度是指当卫星转发器达到最大饱和输出时，
其输入端所需要的信号功率。用功率密度 W 表s 示，即单位面积
上的有效全向辐射功率。
W sE 4IR d P 2 E4 E Id R P E24 2 讲解E L ：IR P XU P XE4 2 或者以dB形式表达为
定义有效全向辐射功率为： EIRPPTGT
写成dB形式为：
E IR P P T G T
讲解：XX
接收机输入端的噪声功率
因为接收机使用了高增益天线和低噪声放大器，内部噪声的影响相 对很弱。因此外部噪声就成了主要因素了。接收机的外部噪声主要有以 下几个方面：
卫星通信链路计算过程
卫星通信链路计算过程 LG GROUP system office room 【LGA16H-LGYY-LGUA8Q8-LGA162】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 + – 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。
卫星通信—第四讲 链路计算
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。
卫星通信链路计算过程之欧阳法创编
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/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。
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/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。
卫星与通讯传输链路计算公式
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
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A.卫星参数表
Parameter
Parameter
Parameter
Parameter
Parameter
Parameter
Units(Remarks)
1. 卫星名称
asia-4
asia-4
asia-4
asia-4
asia-4
asia-4
2. 轨道位置
122.20
122.20
122.20
Khz
9. 载波带宽间隔
1843.20
1843.20
1843.20
1843.20
1843.20
2000.07
khz
10. 阈值Eb/No
4.40
4.40
4.40
4.40
4.40
4.40
dB
E. 链路预算
1. 上行 C/T
a. 上行 EIRP
52.00
62.70
51.90
62.70
49.10
58.65
122.20
122.20
122.20
deg(E)
3. 转发器数量
11A(Ku)
11A(Ku)
11A(Ku)
11A(Ku)
11A(Ku)
11A(Ku)
4. 转发器增益
12.00
12.00
12.00
12.00
12.00
12.00
dB
5.转发器带宽
54.00
54.00
54.00
54.00
54.00
54.00
固定
可移动
固定
可移动
固定
可移动
固定或可移动
C. 杂项损失
1. 上行雨衰
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
dB
2. 行雨衰
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
dB
3. 上行路径损耗
206.97
206.97
206.97
206.97
207.05
207.05
dB
4. 下行路径损耗
38021.44
km
f. 天线俯仰角度
41.67
41.67
41.57
41.57
37.05
37.05
deg
g. 天线方位角度
164.16
164.16
166.17
166.17
179.82
179.82
deg
h. 天线工作效率
60.00
60.00
60.00
60.00
60.00
60.00
%
i. 天线增益
53.10
10.00
10.00
10.00
10.00
dB
10. 输出补偿
4.50
4.50
4.50
4.50
4.50
4.50
dB
11. 上行功率
14135.00
14135.00
14135.00
14135.00
14135.00
14135.00
Mhz
12. 下行功率
12385.00
12385.00
12385.00
12385.00
205.82
205.82
205.82
205.82
205.90
205.90
dB
D. 载波参数表
1. 载波类型
SCPC
SCPC
SCPC
SCPC
SCPC
SCPC
2. 调制技术(BPSK,QPSK,8PSK,16PSK)
2.00
2.00
2.00
2.00
2.00
2.00
B=1,Q=2,8Q=3,16Q=4
3. 载波信息速率
dBw
b. 路径损耗
206.97
206.97
206.97
206.97
207.05
207.05
dB
c. 天线指向误差
0.50
0.50
0.50
0.50
0.50
Mhz
6. 饱和 EIRP
48.70
48.70
48.70
48.70
50.60
50.60
dBw
7. G/T
1.20
1.20
1.20
1.20
4.10
4.10
dB/k
8. 转发器饱和功率密度
-86.40
-86.40
-86.40
-86.40
-89.20
-89.20
dBw/m^2
9. 输入补偿
10.00
10.00
2048.00
2048.00
2048.00
2048.00
2048.00
2048.00
kbps
4. 前向纠错码率(1/2,2/3,3/4,7/8)
0.75
0.75
0.75
0.75
0.75
0.75
3.R-S编码（188/204，）
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
0.92
5. 报头开销
0.00
0.00
12385.00
12385.00
Mhz
B. 地面站参数表
1. 发射
a. 天线面口径
0.60
4.50
0.60
4.50
0.60
4.50
meters
b. E.S. 位置
c. 经度
111.70
111.70
113.00
113.00
122.07
122.07
deg(E)
d. 纬度
40.80
40.80
41.15
41.15
166.17
179.82
179.82
deg
h. 高功放最大输出功率
80.00
20.00
80.00
20.00
80.00
20.00
watts
i. 高功放输出功率
33.52
7.00
32.76
7.00
17.19
2.76
watts
j. 天线工作效率
60.00
60.00
60.00
60.00
60.00
60.00
%
0.00
0.00
0.00
0.00
%
6. PN码
no
no
no
no
no
no
Yes or No
7. 载波传输速率
1365.33
1365.33
1365.33
1365.33
1365.33
1481.53
kbps
8. 载波噪声带宽
1638.40
1638.40
1638.40
1638.40
1638.40
1777.84
46.07
46.07
deg(N)
e. 到卫星的距离
37662.30
37662.30
37669.55
37669.55
38021.44
38021.44
km
f. E.S. 俯仰角度
41.67
41.67
41.57
41.57
37.05
37.05
deg
g. E.S. 方位角度
164.16
164.16
166.17
35.60
53.10
35.60
53.10
35.60
dBi
j. 接收系统噪声温度.
200.00
200.00
200.00
200.00
200.00
200.00
k
k. 天线 G/T
30.09
12.59
30.09
12.59
30.09
12.59
dB/k
l. 寻星方式
手动
自动
手动
自动
手动
自动
手动或自动
m. 天线类型
k. 天线增益
36.75
54.25
36.75
54.25
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
122.07
122.07
deg(E)
d. 纬度
40.80
40.80
41.15
41.15
46.07
46.07
deg(N)
e. 到卫星的距离
37662.30
37662.30
37669.55
37669.55
38021.44