卫星链路预算方法

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1、自中央、各省广播电视节目上卫星传输以来，许多电视台都配置了车载式卫星上行站。车载式卫星上行站是把采集到的视频和音频信号进行数字压缩处理后再进行卫星传送的电视采集系统，该系统尺寸、重量、造价都比固定上行站大大减小。通信卫星传送同传统的微波传送方式相比，避免了城市高大建筑物的阻挡，打破了传统对应用地形和区域的限制，能更快，更方便地转播重要的以及突发性新闻事件。     固定式卫星上行站一般采用大口径的发射天线，链路有较大的余量，而车载式上行站，天线直径一般不大，又多采用Ku波段工作频率，链路余量不大，在不同的地点采用多大的发射和接收天线，进行链路预算就显得

2、十分必要。本文提供一个简单的使用Excel对链路进行预算的方法。     当今21世纪是信息时代，尤其是无纸化办公的推广，使得计算机应用广泛。微软办公套件软件功能强大，涉及日常工作的方方面面，加上对系统要求不高，兼容性强，因此已经几乎是所有计算机的标准配置。Excel就是微软办公套件中的制表软件，它具有兼容性强，操作简便等特点，目前已具有龙头制表软件的趋势，其他制表软件都要向它兼容。因此我这次选用Excel来进行链路预算。     微软办公套件软件对于初学者来说，仅仅只有其中的宏概念不太好理解，但是此次并没有涉及宏，因此对于如何建立表格，如何设计计算公

3、式等不再赘述，我们只是谈谈具体上下行链路的预算方法。     系统整体框图如下，为节省存储空间和传输带宽，我们要在电视节目源端进行信源编码，在传输之前进行信道编码。     编码：MPEG-2在系统和传送方面作了详细的规定，特别适用于广播级的数字电视的编码和传送，被认定为SDTV和HDTV的编码标准。视频信号和音频信号输入至编码器，进行MPEG-2压缩编码，输出MPEG-2DVB码流信号。较常见的两种MPEG-2压缩编码方式为4：2：2和4：2：0。相比较，4：2：2方式比4：2：0方式具有较高的图像质量，但信号码率也高，适用于须经多次编码的信号。  

4、   调制：信道编码可以提高数据传输效率，解决可靠性（抗于扰）问题，并可加入检错纠错功能，降低传输中的误码率。数字载波多采用调相方式，常见的信道编码方式有：QPSK（相移键控调制）、QAM（正交幅度调制）、VSB（残留边带调制）、COFDM（多载波频分复用调制），一般常用的是四相调制（QPSK）方式。编码器的MPEG-2基本码流送到调制器进行一系列扰码和调制，变换成70MHz或140MHz卫星中频信号或L波段信号。     目前已有编码、调制合于一体的编码器。     上变频：70MHz或140MHz卫星中频信号或L波段信号送入上变频器，变换为C或Ku

5、波段的射频信号。     发射至卫星：C或Ku波段的射频信号经高功率放大器和天线发射至卫星。     为了进行链路预算，需要知道发射、接收站地的参数，所使用卫星的参数等。     发射、接收站参数包括地球站地点，地球站经度Qr，地球站纬度θ，天线直径D，天线效率η，天线跟踪偏差，天线耦合损耗，LNB损耗(高频头和馈源损耗)Lf，天线噪声温度Ta，LNB噪声系数/温度Tlnb，环境温度To，大气吸收，对流层闪烁衰落，雨区，引起的上行雨衰，下行雨衰，发射站高功放（HPA）的功率，法兰盘处的实际输出，HPA功率回退[BO]hpa，上行链路功率控制[G]k，所

6、需[Eb/(No+Io)]门限值，传输信号的码率包括视频音频数据的码率以及开销和滚降系数；卫星参数包括卫星经度Qs，卫星转发器有效全向辐射功率[EIRP]s，卫星的品质因数[G/T]s，卫星饱和通量密度SFD，转发器带宽B，转发器输入回退[BO]in，转发器输出回退[BO]o，卫星上行、下行频率f，以及卫星的邻频干扰、邻星干扰、极化干扰、交调干扰系数等。     根据链路预算的公式，用EXCEL编制了一个简单的计算表，只要输入这些参数即可求出全链路（包括上行和下行链路）的载噪比、链路余量等参数和所需上行发射功率。我们把这些输入参数设在开始蓝框区（见表1

7、）。     各地区的经纬度，在网上很容易查到，这里举例用的是亚洲2号卫星（经度100.5°E），发射天线选的是1.5米，接收天线用3米，使用Ku波段，大部分数据是卫星公司可提供的，这里主要说几个需要计算的：     数据信号码率（码率，比特率，数据带宽）Rb     Rb＝（Vb＋Ab＋Db1＋Db2）*（1＋k）     其中Vb为视频数据率     Ab为音频数据率     Db1为低速数据数据率     Db2为高速数据数据率     k为开销（0.2－0.5）为简化可设k＝0     传输流码率TR     TR＝Rb*4/3*204/188

8、           符号率＝（信息速率/FEC编码率/R-S编码率）*调制因子     其中