微波与卫星通信的线路噪声及线路参数计算
- 格式:ppt
- 大小:439.00 KB
- 文档页数:5
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。
关于微波链路计算公式的计算
根据链路之间的距离、使用的频段、使用设备的发射功率、接收灵敏度、使用天馈线系统的规格、长短等进行计算。
计算公式如下:
Pr = Pt – Ltl + Gta – Ltm + Gra - Lrl
其中Ltm = 92.5 + 20 logf +20 logd
Pr ≥Sr
Pr =接收功率
Pt =设备的发射功率
Gta =发射天线的增益
Gra =接收天线的增益
Ltl =发射端传输线路衰耗
Lrl =接收端传输线路衰耗
Lrl =接收端传输线路衰耗
Ltm =传输空间衰耗
f =使用频率
Sr =设备的接收灵敏度
d =两站之间的距离
Pr ≥Sr的预留程度应根据实地电磁环境的复杂程度、链路之间的物理环境和通信距离来定。
一般在近距离的情况下,最少应预留3dBm以上。
传输距离越远预留增益应越大。
在远距离时预留增益应在20dBm左右。
(连接速度11Mbps时,接收灵敏度为-83dBi;2Mbps时,接收灵敏度为-87dBi)
D=5KM 23DBi
Pr=20-2+46-(92.5+20*0.8+20*0.7)=64-122.5=-58.5。
详解高频头的噪声、噪声系数和噪声温度。
噪声是高频头的一项非常重要的指标,它表示信号经高频头后损失的信噪比,对接收系统起着至关重要的作用。
一般噪声越低的高频头越好,高频头的噪声特性可用噪声系数和噪声温度来表示。
噪声系数指的是放大器输入端(高频头内有低噪声放大器)的信噪比与输出端信噪比的比值,用dB表示,它用来表示信号经过放大后损失多少信噪比。
噪声温度表示噪声源所发出的噪声功率的量度。
它等于一个电阻在与这个噪声源相同的带宽内﹐给出相同的功率时﹐所具有的绝对温度。
噪声温度是噪声功率的另一种表示形式。
它与我们日常所说的大气温度是两个不同的感念,这只是基于自然界中的事实,当绝对0度(零下273.16摄氏度)时,分子停止运动,自然也就没有噪声了。
同样这里的噪声温度(用K 表示)越低越好,假设能低到0K的时候,也就没有丝毫的噪声了。
事实上目前C波段高频头噪声温度最低的奥斯卡(ASK)高频头也达13K了。
至于现在大陆市场上流通的一些高频头(如百昌、普斯、高斯贝尔等)标出的15K和17K的可信度几乎为零,实际上能达到30K 就不错了。
而一个优质的C波段高频头的噪声温度应该在20K以下、噪声系数在0.3dB以下;一个优质的KU波段高频头噪声系数要求在0.6至1.2db之间(原装进口ASK奥斯卡KU 头的噪声系数达到0.5dB);噪声温度在43K至92K之间。
不过人们习惯上用噪声温度(K)来标识C波段高频头、用噪声系数(dB)来标识KU波段高频头。
但无论噪声温度和噪声系
数都是数值越低越好。
By Li Weihua。
卫星通信链路计算过程之吉白夕凡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。
信号噪声计算公式好的,以下是为您生成的关于“信号噪声计算公式”的文章:在我们探索奇妙的电子世界时,信号噪声计算公式就像是一把神奇的钥匙,能帮助我们打开理解和优化信号的大门。
先来说说什么是信号噪声吧。
想象一下,你正在听一场演唱会,歌手美妙的歌声就是我们想要的信号,而周围观众的嘈杂声、场馆里的回音等等,这些干扰歌声清晰传递的因素,就是噪声。
信号噪声的存在可让人头疼啦!比如说,在无线电通信中,如果噪声太大,我们可能就听不清对方在说啥;在图像传输中,噪声会让画面变得模糊不清。
这时候,信号噪声计算公式就派上用场了。
常见的信号噪声计算公式有很多种,比如信噪比(SNR)的计算。
信噪比就是信号功率与噪声功率的比值。
公式表示为:SNR = 信号功率 / 噪声功率。
举个例子吧,我曾经在一个电子实验室里做实验。
当时我们要测试一个音频放大器的性能。
我们把一个纯净的正弦波信号输入到放大器中,然后用专业的仪器测量输出信号的功率和其中包含的噪声功率。
这可不像听起来那么简单,仪器上密密麻麻的数字和图表,让人眼花缭乱。
经过一番努力,我们终于得到了数据。
计算出来的信噪比不太理想,这意味着放大器在放大信号的同时,也引入了过多的噪声。
我们就像侦探一样,开始仔细检查电路,寻找可能导致噪声增加的“嫌疑犯”。
是某个元件老化了?还是布线不合理产生了干扰?经过一番排查,发现原来是一个电容的参数选择不太对,更换之后,再次测试,信噪比大幅提高,那一刻的成就感简直爆棚!还有一种常用的计算方法是均方根噪声(RMS Noise)。
假设我们有一系列噪声值 n1,n2,n3,...,nn,那么均方根噪声就是这一系列噪声值平方的平均值的平方根,公式为:RMS Noise = √[(n1² + n2² +n3² +... + nn²) / n] 。
在实际应用中,比如在数字图像处理中,我们用这个公式来评估图像中的噪声水平。
如果噪声太大,图像看起来就会有很多斑点或者条纹,就像脸上长了麻子一样,影响美观和清晰度。
卫星导航载噪比计算公式推导卫星导航是一种基于卫星系统的定位和导航技术,常用的卫星导航系统包括全球定位系统(GPS)、伽利略导航系统和北斗导航系统。
在卫星导航中,载噪比(C/N)是衡量接收机接收到的信号质量的一个重要指标。
本文将推导卫星导航载噪比计算公式。
首先,我们需要了解一些基本的概念和符号:- S:卫星发射的信号功率(单位:瓦特)- G:接收天线的增益(单位:无单位)- L:传输路径损耗(单位:无单位)- n:接收机的噪声功率密度(单位:瓦特/赫兹)- B:接收机的带宽(单位:赫兹)接下来,我们可以推导出卫星导航载噪比的计算公式:1. 接收信号功率:接收信号功率(P)可以表示为卫星发射的信号功率(S)经过传输路径损耗(L)后到达接收天线的功率。
即:P = S / L2. 接收信号功率密度:接收信号功率密度(Pd)是接收信号功率(P)除以接收机的带宽(B)。
即:Pd = P / B3. 接收机的噪声和信号功率密度比:接收机的噪声功率密度(Nd)是接收机的噪声功率(n)除以接收机的带宽(B)。
即:Nd = n / B4. 载噪比:载噪比(C/N)是接收信号功率密度(Pd)除以接收机的噪声功率密度(Nd)。
即:C/N = Pd / Nd综上所述,卫星导航的载噪比计算公式为:C/N = (S / L) / (n / B)通过这个公式,我们可以计算出卫星导航系统的载噪比,从而评估接收到的信号质量。
请注意,这只是一个推导出的基本计算公式,实际应用中可能还需要考虑其他因素和修正项。
希望以上回答能够满足您的需求。
如果您还有其他问题,我会尽力提供帮助。