微波与卫星通信的线路噪声及线路参数计算
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卫星通信链路计算过程之宇文皓月创作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)的步调也可为(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上述两种分歧计算步调所得到的结果是相同的。
卫星导航载噪比计算公式推导卫星导航系统已经成为现代社会中不可或缺的一部分,它广泛应用于航空、航海、交通、军事等领域。
在卫星导航系统中,载噪比是一个重要的性能指标,用来衡量卫星信号的强度和噪声的干扰程度。
本文将推导卫星导航系统中载噪比的计算公式。
卫星导航系统通常由卫星和接收机两部分组成。
卫星发射的信号在传播过程中会受到各种干扰和衰减,因此接收机需要通过计算载噪比来评估信号的质量。
载噪比的计算公式可以分为两个部分:信号功率和噪声功率。
我们来看信号功率的计算公式。
信号功率可以表示为接收到的信号的强度。
在卫星导航系统中,信号的强度与卫星的发射功率、传输距离和传输损耗有关。
假设卫星的发射功率为P,传输距离为d,传输损耗为L,那么接收到的信号功率可以用下面的公式表示:信号功率= P / (4πd²L)接下来,我们来看噪声功率的计算公式。
噪声功率是指在信号传输过程中产生的各种噪声的总和。
在卫星导航系统中,噪声主要来自于大气、天线和电子器件等因素。
噪声功率可以用下面的公式表示:噪声功率 = kTB其中,k是玻尔兹曼常数,约为1.38×10⁻²³ J/K;T是接收机的噪声温度,单位是开尔文;B是接收机的带宽,单位是赫兹。
我们将信号功率和噪声功率代入载噪比的计算公式中。
载噪比可以用下面的公式表示:载噪比 = 信号功率 / 噪声功率将信号功率和噪声功率的公式代入,可以得到载噪比的计算公式:载噪比= (P / (4πd²L)) / (kTB)通过上述公式,我们可以计算出卫星导航系统中的载噪比。
载噪比越大,表示信号强度越高,噪声干扰越小,接收机能够更好地接收和解码卫星信号。
因此,载噪比是评估卫星导航系统性能的重要指标之一。
总结起来,本文推导了卫星导航系统中载噪比的计算公式。
通过计算载噪比,我们可以评估卫星信号的质量,进而判断卫星导航系统的性能。
卫星导航系统在现代社会中的广泛应用,使得载噪比的研究和计算变得尤为重要。
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。
《微波通信与卫星通信》课程作业注意事项:要求该课程作业全部手写在浙江理工大学标准作业本上;每一章的作业题目要另起一页从新开始;本文档中所列出的题目必须把原题抄写在作业本上,随后再写答案;所有题目都是必选的,请全部做完并且独立完成;要求字迹清晰工整。
请于2015年1月7日上课时随课程论文一起上交。
第1章微波与卫星通信概述1-1 微波通信有哪些特点?卫星通信有哪些特点?微波通信具有良好的抗灾性能,对水灾、风灾以及地震等自然灾害,微波通信一般都不受影响。
但微波经空中传送,易受干扰,在同一微波电路上不能使用相同频率于同一方向,因此微波电路必须在无线电管理部门的严格管理之下进行建设。
此外由于微波直线传播的特性,在电波波束方向上,不能有高楼阻挡,因此城市规划部门要考虑城市空间微波通道的规划,使之不受高楼的阻隔而影响通信卫星通信①通信距离远,且费用与通信距离无关。
②广播方式工作,可以进行多址通信。
③通信容量大,适用多种业务传输。
④可以自发自收进行监测。
⑤无缝覆盖能力。
⑥广域复杂网络拓扑构成能力。
⑦安全可靠性。
1-2 请阐述智能天线的概念。
智能天线又称自适应天线阵列、可变天线阵列、多天线。
智能天线指的是带有可以判定信号的空间信息(比如传播方向)和跟踪、定位信号源的智能算法,并且可以根据此信息,进行空域滤波的天线阵列。
智能天线是一种安装在基站现场的双向天线,通过一组带有可编程电子相位关系的固定天线单元获取方向性,并可以同时获取基站和移动台之间各个链路的方向特性。
[1]智能天线采用空分复用(SDMA)方式,利用信号在传播路径方向上的差别,将时延扩散、瑞利衰落、多径、信道干扰的影响降低,将同频率、同时隙信号区别开来,和其他复用技术相结合,最大限度地有效利用频谱资源。
早期应用集中于雷达和声呐信号处理领域,20世纪70年代后被引入军事通信中。
随着移动通信技术的发展,阵列处理技术被引入到移动通信领域,很快就形成了智能天线的研究领域。
信道传输速率计算公式及噪声功率谱密度一、概述在通信系统中,信道传输速率是一个非常重要的参数,它决定了信号在单位时间内能够传输的信息量。
而噪声功率谱密度则是描述了信道中噪声的分布情况,对于信号的传输和接收也有着重要的影响。
本文将介绍信道传输速率的计算公式以及噪声功率谱密度的相关知识。
二、信道传输速率计算公式信道传输速率的计算公式可以通过香农公式来描述,香农公式是由克劳德·香农在1948年提出,它描述了理想数字通信系统中的最大传输速率。
其公式如下:C = B * log2(1 + S/N)其中,C代表信道传输速率,B代表信道的带宽,S代表信号的功率,N代表信道的噪声功率。
3、噪声功率谱密度噪声功率谱密度是描述信道中噪声分布情况的重要参数。
噪声功率谱密度可以通过噪声功率谱来表示,一般情况下,噪声功率谱密度是与带宽相关的。
噪声功率谱密度越大,意味着信号中包含的噪声越多,这会对信号的传输和接收造成影响。
在通信系统设计中,需要合理地控制噪声功率谱密度,以保证信号的传输质量。
四、结论信道传输速率和噪声功率谱密度是通信系统中非常重要的参数,它们直接影响着信号的传输质量和系统的性能。
合理地计算信道传输速率和控制噪声功率谱密度,是通信系统设计中需要重点关注的问题。
通过本文的介绍,可以更好地了解信道传输速率的计算公式以及噪声功率谱密度的相关知识,为通信系统的设计和优化提供参考。
一、信道传输速率计算公式的应用信道的带宽和信噪比是影响信道传输速率的重要因素。
通过信道传输速率计算公式可以更好地理解带宽和信噪比对传输速率的影响。
在实际的通信系统设计中,通过合理地选择带宽和控制信噪比,可以最大程度地提高信道的传输速率,提高系统的性能和稳定性。
带宽是指信号频谱中的频率范围,它决定了信号可以传输的频率范围,是一个非常重要的参数。
根据香农公式,信道传输速率与带宽呈对数关系,带宽越大,信道传输速率越高。
在通信系统设计中,需要合理地选择信道的带宽,以满足传输速率的要求。