卫星通信链路计算过程

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1、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

2、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

3、(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+(

4、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。系统所需的Eb/N0与C/N数字载波解调器对载波的每bit能量与噪声密度之比Eb/N0通常有一个最低要求，由此数据可以求出系统所需要的最低C/N。[C/N]=[Eb/N0]+20log(RData)–[BWN]上式中的RData为真数形式的载波数据速率或信息速率，其余的数据均为对数形式。系统余量系统余量为系统的C/(N+I)与系统所需最低C/N之差值。数字载波的链路预算设计卫星通信线路时，通常先选定通信卫星和工作频段，根据卫星转发器的性能参数和用户需求，选择系统所用的天线口径、调制

5、和编码方式，然后通过链路计算，验证所设计线路的可行性与合理性。合理的设计应保证系统略有余量，同时使系统所占用的转发器功率资源与带宽资源相平衡。如果链路预算结果表明，在功率与带宽相平衡时所得的系统余量过大或不足，可以改变天线口径，或调制、编码参数，对系统进行优化。考虑到目前的话音、数据通信和电视广播的主流是数字化，这里只介绍数字载波的链路预算表。表中列举了几种不同类型的业务，它们共用一个36MHz带宽的C波段转发器。载波带宽计算载波带宽时，通常按下式先从被传输的信息速率、纠错码率和调制方式，求出符号速率。　　　符号速率=（信息速率/FEC编码率/

6、R-S编码率）*调制因子如果有报头的话，应将其计入信息速率中。前向纠错(FEC)编码率通常为1/2、2/3、3/4、5/6和7/8，Reed-Solomon编码率常用188/204。BPSK、QPSK、8PSK和16QAM的调制因子分别为1、1/2、1/3和1/4。载波噪声带宽和占用带宽的取值应分别为符号速率的1.2倍和1.4倍。部分设备商强调其调制波的占用带宽可压缩到符号速率的1.35倍甚至1.3倍，但通常不被卫星操作者所接受。在链路预算中，载波噪声带宽将被用于计算C/T、C/N和Eb/N0之间的关系，占用带宽将被用于决定载波工作频率，以及计

7、算载波的输出和输入回退量。输出和输入回退通信转发器的功放级多采用行波管放大器(TWTA)或固态功率放大器(SSPA)。这两种放大器在最大输出功率点附近的输出/输入关系曲线为非线性。多载波工作于同一个转发器时，为了避免非线性放大器产生的交调干扰，必须使使放大器工作在线性状态。这时，整个转发器的输出功率远低于最大功率。采用TWTA的转发器在线性工作状态时的输出功率，通常比最大功率低4.5dB。也就是说，整个转发器的输出线性回退约为4.5dB。转发器的输入回退量可根据输出回退量，在放大器输出/输入关系曲线中查得。对于采用TWTA的转发器，输入回退量一

8、般比输出回退大6dB上下。对应于4.5dB的输出线性回退，转发器的输入线性回退约为10.5dB。在链路预算中，载波输出回退和输入回退将分别被用于计算载