卫星链路预算初步通俗解析(上、中、下)
卫星通信中的常见问题
问题： 5、降雨损耗及链路可用度 6、饱和通量密度 7、转发器的增益 8、连路计算 9、系统容量估算 5、降雨损耗及链路可用度： ①降雨对链路的影响：降雨会导致电磁波的散射并且会吸收无线电波的能量；降雨的衰减量随着频率的升高而增加，因此Ku波段的降雨衰减要比C波段严重；水平极化的降雨衰减要比垂直极化的降雨衰减要大；雨衰会产生噪声，衰减和噪声对卫星链路性能的影响在上、下行链路的雨衰余量中考虑。 降雨对天线罩的影响：对半球形的天线罩，降雨会产生一个厚度不均匀的水层，水层将导致吸收损耗和反射损耗（1mm厚的水层所产生的损耗是14dB）。 降雨会导致信号的去极化：雨滴通过大气层时略带椭圆形，主轴方向对电场分量的影响不同于次轴方向对电场分量的影响，其结果就是使电波变成了椭圆极化波；对圆极化波的影响大于线性极化波，为了弥补降雨引起的去极化，需要安装去极化装备。 ②链路可用度： 定义：在一年中% p的时间内，链路的误比特率不超过一个给定的门限值 p的概率，称为链路可用度。因此链路可用度表示含义是：一 b
年中经过该链路传输的误比特率性能优于门限b p 的时间百分比。为了使链路可用度达到要求，定义一个门限载噪比C/N []th 和余量[M]，余量[M]包括雨衰余量、系统余量以及设备余量等，因此设计系统应该达到的载噪比为：[][M](dB)[]C C N N th =+。 6、饱和通量密度： 卫星转发器的行波管放大器（TWTA ）存在输出功率饱和现象，由此定义：使TWTA 达到饱和时接收天线所要求的通量密度为饱和通量密度，用s ψ表示。卫星转发器的饱和通量密度也称为卫星转发器的灵敏度。 如果用[]EIRP S 表示能使卫星接收天线达到饱和通量密度所要求的地球站的有效全向辐射功率，则有： 2 4[][][]10lg( )s s s LOSS EIRP π ψλ =-+ 显然，2 4[][][]10lg( )s s s LOSS EIRP π ψλ =+-，这样，如果知道卫星接收系统 的设计参数s ψ以及系统的工作频率、各种传输损耗，就可以计算单一载波时地球站的[]EIRP S 。 7、转发器的增益： 卫星转发器的三个主要参数为[]G T 、S ψ与EIRP 。[]G T 和S ψ（饱和通量密度）反映卫星接收系统在其服务区内的性能，它们与卫星接收天线的增益分布线性相关。EIRP 反映转发器的下行功率，它与卫星发送天线的增益分布线性相关。
完整word版,1、卫星链路通信系统与SIMULINK仿真(上行链路)
卫星链路通信系统与SIMULINK仿真<上行链路） 一、实验内容 题目1 题目内容：理解信源编码在数字通信系统中的作用，研究SCPC系统中PCM编码方式。利用MATLAB/SIMULINK通信模块库提供的基本模块搭建、编写PCM信源编码/译码模块，完成语音信号的编码/译码过程。通过参数设置，完成基本的运行调试，得到相关的运行结果，验证仿真过程的正确性。 1.实现框图 图1PCM信源编码 2.实验结果与分析
图2接收端PCM 译码与发送端结果显示 从图2我们可以看出，PCM 解调得到的信号和发送端信号是相同的频率，验证了PCM 调制的有效性和可靠性，但是解调得到的信号和原有信号相比出现了时延的情况，这也说明在通信过程中此类情况无避免。题目2 题目内容：了解SCPC 系统中信号调制/解调的实现机制。利用MATLAB/SIMULINK 通信模块库提供的基本模块搭建、编写BPSK(QPSK>调制/解调模块，完成信号的调制/解调的过程，并输出调制/解调前后的星座图和频谱图。1. 实现框图 图3信号调制/解调过程 2. 实验结果与分析 Transmit Filter1Transmit Filter Modulator Baseband Demodulator Baseband Generator Channel
图4发送地球站端QPSK调制后的星座图 图5接收解调信号星座图 从图4和图5中可以看出，信号经过调制解调并叠加噪声之后，接收信号的星座图出现了明显的抖动，出现了不同程度的相位模糊，在不同信噪比情况下，信噪比的值越大，星座图点的分布越集中，与发送端信号相比，误码率也越低，相反，信噪比越小，星座图点的分布越分散，误码率也越低。 题目3
卫星通信信道链路参数计算与模拟
综合课程设计 卫星通信信道链路参数计算与模拟 姓名： 学号： 一、课程设计内容及基本参数
1、 设计目的 近年来互联网和移动通信飞速发展，使得网络终端用户数量不断扩大、新业务不断增加，这对通信技术的发展提出了新的挑战。卫星通信系统以其全球覆盖性、固定的广播能力、按需灵活分配带宽以及支持移动终端等优点，逐渐成为一种向全球用户提供互联网络和移动通信网络服务的补充方案。 本学期我们学习了《微波与卫星通信技术》这门课程，对于卫星通信技术有了基本的了解。本课程设计基于已学的的基本理论，对卫星通信信道链路参数进行计算和模拟，从而掌握卫星通信信道链路参数计算的基本方法，了解影响卫星通信信道性能的因素。同时熟悉Matlab 编程仿真过程，利于今后的学习和研究。 2、 基本参数列表 表1 根据学号得到的系统参数3、 涉及公式 1） ITU 法计算雨衰值： ),()(βα p p R L R K A =(dB) (1) 其中，p R 为降雨率，单位为mm/h ，β为仰角，可以通过以下经验公式获得 0779.041.1-?=f α (255.0≤≤f ) (2) 42 .251021.4f K ??=- (549.0≤≤f ) (3)
上式中频率f 的计算单位为GHz 。 雨衰距离： 14766.03]sin )108.1232.0(1041.7[),(---?-+?=ββp p p R R R L (km) (4) 2)ITU 法计算氧、水蒸气分子吸收损耗值： 氧分子损耗率，对于57GHZ 以下的频段，可以按下式近似计算 3230226.09 4.81[7.1910]100.227(57) 1.50 f f f γ--=?++??+-+(dB/km) (5) 对流层氧气的等效高度0h 和水蒸气的等效高度可分别按如下公式确定： 06(57)h km f GHz =< 因此，对于氧分子的吸收损耗为： 002h R O γ= (dB) (6) 水蒸气分子损耗率与频率和水蒸气密度 )/(3m g p w 有关，对于350GHz 以下频段，都可以用下式计算（dB/km)： 242223.610.68.9[0.050.0021]10(22.7)8.5(183.3)9.0(325.4)26.3 w w w p f p f f f γ-=++++???-+-+-+ (7) 对流层水蒸气等效高度w h 可按如下公式确定： ]4 )4.325(5.26)3.183(0.55)2.22(0.31[2220+-++-++-+=f f f h h w w (km) (350f GHz <) (8) 其中，0w h 取2.1km 。 同样，对于水蒸气分子的吸收损耗为： w w O H h R γ=2 (dB) (9) 3)给出经纬度，计算卫星于地面距离及仰角β; 同步卫星的经度s θ，地心角θ定义为从地心点看卫星与卫星终端之间的夹角，卫星终端所在地的经度和纬度（L L φθ,）,卫星距地球中心的距离近似为42164.2r km =,地球的平均赤道半径为6378.155e R km =。 )cos(cos cos S L L θθφθ-= (10) θcos 222r R r R d e e -+= (11) 如图1所示，A 为卫星，B 为地心，C 为地球站，仰角为地球站与卫星连线与水平 C
链路预算公式与说明
表示10Log X 斜体 表示10X/10 c=2.998e8 光速 地球赤道半径 h=35793km 卫星离地面高度 K=1.38×10-23J/K 波尔兹曼常数 为单位面积理想天线增益G 0 Noise(K)=290×[Noise(dB)-1] D =()()f cos 222e e e e R h R h R R +-++ 天线与卫星的距离 Free space loss =32.4+20Log(D ×f ) 自由空间传输损耗（注：D 单位km ；f 单位MHz ） Symbol rate =Date rate /（M ×FEC code rate ） 符号率(MBaud) 占用带宽(MHz) Spread factor=1.2 噪声带宽(dB.Hz) Allocated transponder bandwidth = (Symbol rate ×Carrier spacing factor )+ Bandwidth allocation step size 转发器分配带宽(MHz) 上行链路功放功率与天线选择： EIRP US = Free space loss U + Atmospheric absorption U + Tropospheric scintillation fading U +Mispoint loss U + SFD 上行饱和等效全向辐射功率dBW EIPR U = EIRP US -IBO 载波在卫星天线口面上的通量密度dBW(PFD) Total HPA power required = EIRP U - Antenna gain - (Coupling loss)U 所需功放功率W （也可以固定功率来确定天线尺寸） (C/N 0)U =EIRP U -( Free space loss U + Atmospheric absorption U + Tropospheric scintillation fading U +Mispoint loss U (G/T) S (C/N)U = (C/N =SFD IBO (G/T)S - Noise bandwidth Antenna efficiency =Antenna gain ×c 2/(πRf)2 天线增益效率（注：c 单位m ；f 单位Hz ；R 单位m ）
卫星链路计算公式
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 sat C/T D = EIRP s —Loss D + G/T 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 = 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^n C/I XP_D、以及上行和下行邻星干扰C/I AS_U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 ) -1 - 1 -1 -1 -1 -1 -1 (C/I Total ) = (C/I XP_U) + (C/I AS_U) + (C/IM) + (C/I XP_D) + (C/I AS_D) (C/(N+I)) -1 = (C/N Total ) -1 + (C/I Total ) 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
卫星通信链路计算过程培训讲学
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 Sat C/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。
卫星链路预算解读
DIGITAL TV ＆ IP MULTIMEDIA 链路预算有关具体注意事项 在链路预算中用户应重点关心如下结果： 收、发站天线大小及天线指向 功放大小及余量 载波分配带宽 接收系统余量 分配带宽占整个转发器带宽及占卫星有效全向辐射功率的百分比（％） 1、收、发站天线大小 如收、发站天线尺寸较大，安装位置不允许，链路预算应重新提交应综合考虑天线尺寸及所配置功放大小的成本。一般发射站天线配的大，功放就配的小；相反，天线配的小（在卫星公司允许情况下），则功放必须配的大些。在可能的情况下，考虑到今后扩容，应尽量选择天线大些。 如附表中，在发射站总的ＥＩＲＰ固定为５８．５３ｄＢＷ的前提下，建议配置为 ４．５米天线＋１７Ｗ功放。其实配置３．７米 ＋２７Ｗ功放也可，６．２米＋９Ｗ也可。显然 ６．２米天线太大，３．７米和４．５米都可以， 但本着上述原则，还是选择４．５米更好 些。 如接收天线尺寸由于安装或其它原 因受限，只能选用小于链路预算中建议 的天线尺寸，则： １、 改变调制方式、降低门限。由 于改变了调制方式，在信息速率不变的 情况下，会增加租用带宽，且会增加上 行功率； ２、 改变转发器的衰减档，使其更 加不灵敏，以此提高上行功率。但一般 卫星公司较少同意，除非用户租用整个 转发器。且即使改变衰减档，一般对下 行接收改善也有限，天线尺寸也小不了 多少。 ３、 采用高增益天线，如偏馈天线＋ 高质量低噪声放大器（ＬＮＢ或ＬＮＡ）＋低 损耗电缆，此法一般改善也较小。 以上３法可行的还是第一种方法，具 有可操作性。 2、天线指向 用户应根据链路预算提供的天线方 位、俯仰角确定实际位置安装天线是否 有遮挡。如遮挡且又无其它合适位置， 则此星不可用，链路预算的其余部分已 不需再看。 如不遮挡，但如天线仰角≤５°，由 于此时地面热噪声将大量进入天线，且 载波受降雨及地面干扰的影响将会大大 增加，一般情况下也不建议使用。 3、功放大小及余量 功放大小决定了价格，应和天线综 合考虑成本。例如Ｋｕ－Ｂａｎｄ ４Ｗ ＢＵＣ 和 根据用户需求，卫星公司或设备集成商会提供给用户一份链路预算表，类似于本文后面的附表。以下将对链路预算表的有关具体注意事项进行介绍，并对一些项进行解读。 由于链路预算表项目较多，专业术语较多，可能使人一时不知所措、如何下手。其实只要把握如下几个重点项就能将此表解读，其它项虽然还有很多，但已无关痛痒。 卫星链路预算解读 ◎ 亚太卫星公司 刘军 6 https://www.wendangku.net/doc/4f18130464.html, | https://www.wendangku.net/doc/4f18130464.html,/wscmbj
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 Sat C/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^n C/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/I Total ) 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
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/T U = EIRP E – Loss U + G/T Sat C/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 + – 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
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 d G P W T T E π= 接收天线收到的功率： 22)4(4d G G P d A G P A W P R T T T T E R πλπηη==?=① f R 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(c df 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 F T 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） 44ππ?=?===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。 5. 噪声与损耗 噪声与损耗 噪声、干扰 热噪声 互调噪声 共信道干扰 交叉极化噪声 邻星、邻站干扰 邻道干扰 1） 热噪声功率谱密度：)/(0Hz W KT n = 【k 为玻耳兹曼常数，1.38054× 10-23J/K ；T 为电阻R 的绝对温度】 总的输出噪声功率：n p n B KTG B f H KT df f H KT N ===?∞|)(||)(|020 等效噪声带宽：p n G df f H f H df f H B 202020|)(||)(||)(|??∞∞==
卫星链路跟功率计算
radar_wind 1、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。如果1个星载转发器的带宽被n个载波均分，则带宽因子成为［S］＝10lgn。 此外，在多载波使用时，总功率是多个载波的功率之和，所以每个载波需要有一定数值的功率回退。功率回退的目的是减小互调产物对转发器甚至是对其它转发器的干扰。功率回退的值［OPBO］由卫星公司提供。 综合上述几个因素，某1路载波的EIRP为： ［EIRP］＝［EIRP］－［S］－［OPBO］ 接收天线接收到载波的功率为： ［Pr］＝［EIRP］－［S］－［OPBO］＋［Gr］－［Ld］－［ΔLd］(4) 3、接收站的噪声温度和下行链路的载温比 如果接收天线的噪声温度为Ta，高频头的噪声温度为TLNB，则接收站的系统噪声温度大致（忽略了馈线的噪声温度）为： T＝Ta＋TLNB测定了噪声温度（现在有很多高频头给出的是噪声系数F单位是db，那么噪声系数和噪声温度TLNB的换算公式是: TLNB=(10F/10-1)T0 ,T0是常温下的绝对温度2900K），就可以得到下行链路的载温比C/T： ［C/T］＝［Gr/T］＋［EIRP］－［Ld］－［ΔLd］(5) 通常将［Gr/T］称为地球站的品质因数，它是用来描述卫星接收信号能力的一个重要指标。当多个载波使用1个转发器时，某1路载波的载温比为： ［C/T］＝［Gr/T］＋［EIRP］－［S］－［OPBO］－［Ld］－［ΔLd］(6)
卫星链路通信系统与SIMULINK仿真(上行链路)
卫星链路通信系统与SIMULINK仿真（上行链路） 一、实验内容 题目1 题目内容：理解信源编码在数字通信系统中的作用，研究SCPC系统中PCM 编码方式。利用MATLAB/SIMULINK通信模块库提供的基本模块搭建、编写PCM信源编码/译码模块，完成语音信号的编码/译码过程。通过参数设置，完成基本的运行调试，得到相关的运行结果，验证仿真过程的正确性。 1.实现框图 图1 PCM信源编码 2.实验结果与分析
图2接收端PCM 译码与发送端结果显示 从图2我们可以看出，PCM 解调得到的信号和发送端信号是相同的频率，验证了PCM 调制的有效性和可靠性，但是解调得到的信号和原有信号相比出现了时延的情况，这也说明在通信过程中此类情况无避免。 题目2 题目内容：了解SCPC 系统中信号调制/解调的实现机制。利用MATLAB/SIMULINK 通信模块库提供的基本模块搭建、编写BPSK(QPSK)调制/解调模块，完成信号的调制/解调的过程，并输出调制/解调前后的星座图和频谱图。 1. 实现框图 图3信号调制/解调过程 2. 实验结果与分析 Transmit Filter1Transmit Filter Modulator Baseband Demodulator Baseband Generator Channel
图4发送地球站端QPSK调制后的星座图 图5接收解调信号星座图 从图4和图5中可以看出，信号经过调制解调并叠加噪声之后，接收信号的星座图出现了明显的抖动，出现了不同程度的相位模糊，在不同信噪比情况下，信噪比的值越大，星座图点的分布越集中，与发送端信号相比，误码率也越低，相反，信噪比越小，星座图点的分布越分散，误码率也越低。 题目3 题目内容：掌握SCPC系统中信道编码的实现过程，验证信道/译码在整个系统中的功能。利用MATLAB/SIMULINK通信模块库提供的基本模块搭建、编
链路预算
第一章无线链路分析与设计 §1.1Free-Space Optical Data Bus for Spacecraft 没有光纤来导光，传输光信号就需要更多的能量，这对能量预算非常不利。 数据总线的速率决定了周围的光学元件的设计。与光纤通信不同的是，自由空间通信利用自由空间或者扩散材料来传播光线。如果收发器周围的光学腔是接近完美的反射器，那么发射器发出的每个脉冲都会在接收器上形成比原始脉冲持续时间长的多的脉冲，这主要是由于内部反射。每个脉冲的内部反射必须在下一个脉冲发送之前降低到低于一定的强度阈值。如果光学腔是一个黑体，那么内部反射的问题就变得毫无意义，这要求所有的收发器被安装在相互之间的视线以内而且需要更高功率的发射器以及更敏感的接收器（Free-Space Optical Data Bus for Spacecraft）。有一种供选方案是把系统的一部分区域做成漫反射表面，另一部分做成黑体特性的表面，也有些系统使用扩散棒帮助光均匀地传播。 对于图一所示在该模型中，收发 位置上。
图片来自：（Free-Space Optical Data Bus for Spacecraft） 图中包含了模型相关参数。Ψ表示发射器的发射角，θr表示入射光在反射面的反射角，每个收发器都包括光发射器和光探测器，既可以发射信号同时也可以接收信号。 S.C. Webb, W. Schneider, M.A.G. Darrin, B.G. Boone, and P.J. Luers, “Infrared Communications for Small Spacecraft: from a Wireless Bus to Cluster Concepts,” Proceedings of SPIE - Dig ital Wireless Communications III 4395, April 16-20, 2001.描述了测量BRDF的详细情况。 §1.2Infrared Communications for Small Spacecraft: from a Wireless Bus to Cluster Concepts 为了计算每个探测器能收到的辐射强度，我们首先要计算反射表面的入射通量。该通量与发射器的发射强度成正比，而与入射角或两个面之间的距离没有关系。然而发射光束剖面服从高斯分布，通量在发射面上的分布是不均匀的。因此要用总通量乘以归一化高斯相位函数。反射面的光线强度为： 对比表明，随着发射器的发光角度增大，能够被探测到的反射光角度范围也会增大。这种现象在镜面反射更强的材料上体现的尤为明显。而对于理想的朗伯表面，辐射对称的分布在法线（normal）两侧，不受入射角度影响。 要求反射面反射率高，接近朗伯表面。虽然喷砂铝很接近朗伯表面，但它TIR只有0.3571。发射器的发射强度与角度也会有冲突，要求的最大反射角度取
亚太5号卫星通信链路技术
亚太5号卫星通信链路技术 通过卫星直接将电视信号传送到地面上的每家每户，用户用小型天线或简单的接收设备就能方便地接收到电视节目信号，此类方式称为直播卫星电视系统，又可称（DTH即直播到户）。我国中星9号直播卫星就属于这一类，简称直播星。这一类中采用的卫星可以是广播电视直播卫星，如中星9号卫星，也可以采用大功率、高容量的通信卫星。如亚太5号通信卫星。亚太5号卫星承担着若干个卫星电视系统的传送任务,在卫星覆盖区内, 大部分地区的用户使用0.6m的小型抛物面天线及相应的接收设备就可以很方便地接收到它的信号。 隶属于亚太通信卫星有限公司和美国劳拉天网公司（两家公司各投资一半）的亚太5号通信卫星，是2004年6月29日美国海上发射公司在太平洋海域的奥得赛发射平台上用俄罗斯与乌克兰共同开发的顶峰3SL型(Zenit-3SL)火箭发射升空的。虽然火箭在发射过程中曾出现过短暂的故障，但经过卫星的调整，最终进入预定的138°E地球同步静止轨位。鉴于亚太5号卫星隶属于两家公司故又称为Telstar 18卫星。 亚太5号卫星是一颗高功率大容量通信卫星, 采用的是美国劳拉空间系统公司的FS1300型卫星平台，发射质量4640kg,在轨设计年限超过13年。该星工作在C,Ku 波段，具有38个C波段转发器（其中亚太公司拥有20个转发器,劳拉公司拥有18个转发器）和16个Ku波段转发器（其中亚太公司拥有9个转发器，劳拉公司拥有7个转发器）。亚太5号卫星C波段采用3.4~4.2GHz的下行频率、33~41dBw的等效全向辐射功率,覆盖亚洲、澳洲、太平洋群岛和夏威夷等地区。亚太5号卫星Ku波段采用采用12.25~12.75GHz的下行频率、45~59dBw的等效全向辐射功率的两个波束分别覆盖中国、朝鲜半岛和南亚等地区,为亚太地区提供直播电视DTH、互联网、VSAT及洲际、全球通信与广播服务。 目前亚太5号通信卫星的Ku波段承担着长城(亚洲)卫星电视平台、香港有线电视卫星台、香港艺华卫星电视平台、数码天空卫星电视平台的传送任务，C波段还传送世华卫星电视平台及其他的卫星电视信号。 亚太地区，中国和印度等国家率先通过租用国际卫星组织（INTELSAT的卫星转发器，对偏远地区提供可靠的通信连接。亚太地区还是首先拥有国内卫星系统的地区之一。如印度尼西亚的“帕拉帕”系统于1976年投入使用，它也是发展中国家的第1个国内卫星系统。现在，中国、澳大利亚、印度、印度尼西
卫星链路计算
卫星链路中C/N值的计算(2010-04-15 21:18:55) 转载 ▼ 标签： c/n g/t 卫星链路计算 杂谈 卫星链路中C/N值的计算 一、我们接收站所在位置接收中星九的方位角、仰角 我站所在地点的径纬度北纬40°03′（40.05°）、东径116°16′（116.27°） 直播星中星九号定点于92.2°E， 上式中地球站径度φ′=116.27°纬度θ=40.05° 卫星星下点径度φ=92.2°r是地球的半径r=6378Km，R是卫星同步轨道的半径R=42218Km代入数值得到 方位角 A=35.08°(南偏西) 仰角 E=37.48° 二、我站到中星九的距离 星站距离公式： d=√63782+422182-2×6378×42218×cos(92.2-116.27)cos40.05=38034(Km) 三、自由空间损耗 自由空间损失又叫扩散损失。在自由空间有一发射天线发射功率为PT，经自由空间传播到接收端时，由于能量分布空间加大，因而通过单位面积上的能量要减少，所以接收点接收到的功率将减少为Pc’，发射功率和接收功率之比就是自由空间传输损失，用Lf表示，即:
式中d是接收点与发射点之间的距离，以米为单位，λ是电波波长，以米单位。 用dB表示时： 那么中星九号卫星到我们地球站的自由空间损耗计算如下 上式中：λ=c/f f:载波频率=11750MHz c:光速300000 km/s d：星站距离38034×103m Ku波段的波长λ=300000×103/11750×106=0.0255 m 将上边数据代入 Lf(dB)=20㏒10〔4π×38034×103/0.0255〕=205.45dB 其它损耗：大气损耗 L1=0.5dB 指向误差损耗 L2=0.5dB 卫星非线性损耗L3=0.5dB 其它可能性损耗L4=0.5dB 考虑到天气好时，上边四项对自由相比较可以不记，这样总的空间损耗为Ls=Lf+L1+L2+L3+L4=205.45dB 四、有效全向辐射功率EIRP 实际上往往采用定向发射天线，使发射机发射功率集中在特定的方向，在这个特定的方向上能量大大增强。假设特定方向上的能量比无方向性天线增强了GT倍，在这方向上相当于发射功率扩大了GT倍，发射机输出功率和GT的乘积就是有效全向辐射功率，用EIRP表示： GT就是发射天线的增益，单位是倍。 如果EIRP、PT、GT都用dB表示，即： (EIRP)dB = (PT)dB + (GT)dB (dBw) (EIRP)dB一般用分贝瓦表示，记作dBw，以1瓦为0dBw；也可用分贝毫瓦表示，记作dBm，以1毫瓦为0dBm；它们之间相差30dB。直播星中星九号在北京的EIRP值为：53.1dBw 五、噪声温度 热噪声功率概念：导体中的电子不断作不规则的热运动，温度越高，这种运动就越强烈，由其产生的噪声也越强。热噪声功率为： 式中K为波尔兹曼常数，大小为1.38×10-23焦耳／°K，T为绝对温度，-273°C为绝对温度的0°K，B为频带宽度。因为热噪声功率与温度有关，所以我们常用等效噪声温度来表示噪声的大小。 六、噪声系数和等效噪声温度
无线链路预算
1.1天线自由波的无线链路预算 天线自由波的无线链路预算公式如下： Pr (dBm) = Pt (dBm) + Gt (dBi) – PL (dB) + Gr (dBi) – Lc (dB) 其中，Pr为接收电平（dBm），Pt为最大发射功率（15dBm），Gt为发射天线增益（15dBi），PL为路径损耗，Gr为接收天线增益（9dBi），Lc为综合损耗（隧道内预计20dB，开放空间预计16dB）。 根据上述无线链路预算公式，计算可得： 2.4GHz隧道内AP接收到信号强度为-86dBm的信号时，路径损耗： PL =15＋9+86＋10－10－20=90 (dB) 2.4G室外AP接收到信号强度为-86dBm的信号时，路径损耗： PL =15＋9+86＋10－10－16=94 (dB) 对于2.4G的隧道环境传播模型，路径损耗公式如下： PathLoss(dB)=40+10*n*log（d） 其中，n在隧道环境取值为1.8；d是距离，单位是m。由此公式计算得：路径长度为600m时，路径损耗值为90dB。 对于2.4G的室外环境（试车线或地面线路）传播模型，路径损耗公式如下：PathLoss(dB)= 32.5+20* logF(MHz)+20*logD(Km)= 100+20*log(D) 其中，D是距离，单位是公里。由此公式计算得：开放空间路径长度为500米时，路径损耗值为94dB。 1.2漏缆的无线链路预算 漏缆的无线链路预算公式如下： Pr (dBm) = Pt (dBm) -Pd (dBi) – PL (dB) –Pc（dBi）+ Gr (dBi) – Lc (dB) 其中，Pr为接收电平（dBm），Pt为发射功率（10dBm），Pd为合路分路
亚洲卫星公司链路计算软件使用介绍_亚
2005亚洲卫星系统工程师资格认证培训
亚洲卫星公司链路计算软件 使用介绍
赵冬梅 高级系统工程师 亚洲卫星公司北京办事处
2005年11月 2005年 11月
南京
1
亚洲卫星公司 南京通信工程学院
Satmaster软件简介（1）
1. Windows界面，考虑完善，使用方便 2. 包括点对点和广播链路两类计算模块，界面略有不 同，适用于不同的业务类型，可在新建文件时进行 选择。
4 点对点链路（文件名：.upd):适于双向点对点业务，点击 “Link”可以互换上下行链路参数。 4 广播链路（文件名：.brd)：适于单向广播业务，可预设每 转发器的载波个数，并据此分配转发器功率（如1个转发器 转发1个MCPC电视载波，将占用100%的转发器功率），有链 路自动优化功能。
2
2005亚洲卫星系统工程师资格认证培训
Satmaster软件简介（2）
4 需输入四类共数十个参数
1. 2. 3. 4. 地面站（发射站、接收站）参数 卫星及转发器参数 业务载波参数 干扰参数
3
Uplink
Downlink
Satellite
Carriers and Modulation
4 如无特别指定，可以参考以下给出的参数默认取值
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1. 2. 3. 4.
地面站（发射站、接收站）参数 卫星及转发器参数 业务载波参数 干扰参数
4
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链路预算-移动通信的课程设计
兰州交通大学本科生课程设计中文题目:LTE链路预算分析 英文题目:LTE link budget analysis 课程：移动通信原理 学院：电信学院 专业：通信工程 班级：通信1403班 组长： 组员： 指导教师：邸敬 完成日期： 2017年6月28日
成绩打分表 摘要 链路预算是无线网络规划的基础环节，对网络覆盖能力和建设成本的估算具有十分重要的意义。良好的网络覆盖是所有无线网络赖以生存的根本，直接影响最终的用户感知。而链路预算是评估无线通信系统覆盖能力的主要方法，是无线网络规划中的一项重要工作。因此，在进行无线网络规划时需要进行链路预算以得到合理的无线覆盖预测结学号 姓名 考勤(10) 团队合作能力 沟通能力(5) 课程设计报告 团队中承担相应的职责(10) 共享信息(5) 技术水平(10) 实践能力(10) 设计完成的正确性(30) 设计完成的规范程度(20) 总分（100） 201409727 姜海军 201409732 裴振启 201409710 卢有德 201409711 赵乃璇 任务分配表 姜海军 链路预算的概述和传播模型的比较 裴振启 链路预算的概述和具体计算分析 卢有德 资料查找和LTE 关键技术的分析 赵乃璇 英文文献翻译
果，指导后续的网络建设。本文重点对LTE链路预算的方式及主要参数进行研究，给 出了关键参数的典型取值，并分析总结不同的场景或双工方式对链路预算及覆盖能力的影响。本文结合LTE系统的特点对其链路预算参数进行分析，并着重研究了LTE系统的链路预算方法，并根据链路预算介绍小区覆盖半径和单站覆盖面积的方法，本文给出的方法可用于LTE网络规划和设计（室内和室外）。本文对链路预算中几种传播模型的比较，包括OKUMURA模型、OKUMURA--HATA模型、COST-231模型和COST-231 HATA模型，并对各个模型进行了建模仿真。最后，对兰州交通大学移动通信链路损耗，使用COST 231-Hata模型和ITU-R P.1238模型进行了具体分析。 关键词：LTE；链路预算；传播模型；基站半径；最大允许路径损耗 Abstract The link budget is a mobile communication network planning and design process is an important part. Link by link budget gain margin and loss accounting, calculate the maximum allowable air link path loss, thereby combining the propagation model to determine the cell coverage and station spacing. In this paper, the characteristics of LTE system link budget parameters were analyzed, and focuses on the link budget methodology LTE system and method described cell coverage radius and single station coverage based link budget to this article the method can be used for LTE-FDD network planning and design. In this paper, the link budget compare several propagation models, including OKUMURA model, OKUMURA - HATA model, COST-231 WALFISCH-IKEGAMI model and COST-231 HATA model, and each model is a modeling and simulation. Finally, the lanzhou City mobile communications link loss, use COST 231-Hata model is analyzed in detail for the wireless environment cities, small cities, suburban areas in three different transmission path loss, path loss biggest cities, small cities times the suburban minimum. Key words：LTE；Link Budget；Propagation Model；Base Station Radius；Allowable Path Loss 目录 第一章 LTE网络关键技术分析.............................. 错误!未定义书签。 1.1双工方式 (1) 1.2OFDMA技术 (1) 1.3MIMO技术 (2) 1.4ICIC技术 (2)