卫星链路计算表

ELP-2000LC（标清4：2：2编码调制器，带BISS加扰，DVB-S输出）支持模拟、SDI输入，L band 输出+BISS加密；编码格式MPEG2，标清，DVB-S2，4:2:2就是这个配置采购也是按这个买的卫星传输采用MPEG－4 Part-10(AVC) *******（H.264）视频压缩编码方式，视频系统设备必须符合ITU-R BT.601、ITU-R BT.656及与其相关的增补标准，为标准清晰度数字视频系统。

卫星传输链路采用Ku波段，信号压缩/传输采用MPEG-2/DVB-S国际标准。

容量为1路视频、4路音频。

视频信号满足625/525的SDI串行数字分量格式和PAL/NTSC制的模拟复合格式，音频信号满足模拟平衡格式、AES/EBU格式和SDI嵌入格式。

卫星转发器租用带宽计算数字视音频信号经MPEG-2编码器编码后，传输码流送到DVB调制器进行一系列扰码和调制变成L Band信号。

为了确保视音频传输质量，DVB编码、调制器的参数正常设置如下：* 1路视频信号：8.000Mbps；* 1路立体声：0.256 Mbps；* 数据开销：5%；* FEC前向纠错：3/4；* R.S.编码：204/188；* 调制方式：QPSK；* 滚降系数：0.35。

根据以上数据计算：* 总数据率（8.000+0.256）×1.05=8.67Mbps。

* 传输速率：8.67×（204/188）×（4/3）＝12.55Mbps。

* QPSK调制器信号的符号率:12.55Mbps×（1/2）bit＝6.275Mbaud/s。

采用35%的滚降平方根奈奎斯特滤波，信号中频带宽为：6.275×1.35＝8.48MHz。

实际租用带宽: BT=9MHz。

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 SatC/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^nC/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/ITotal )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-1 -1 - 1 - 1(C∕(N+I) U ) = (C∕N u ) + (C/1 XP_U) + (C/1 AS_U)-1 -1 -1 -1 -1(C∕(N+I) D ) = (C∕N D ) + (C∕I XP_D) + (C∕I AS_D) + (C/IM)(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的结果是相同的。

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(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 + (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。

Ka频段卫星通信链路计算摘要：从卫星通信天线原理着手，通过信号传输路径分析，计算卫星通信上下行链路C/T。

关键词：卫星通信天线原理链路计算引言：卫星通信就是利用人造地球卫星作为中继站来转发无线电波，从而实现两个或多个地球站之间的通信。

卫星通信能很好地满足互联网宽带接入、应急通信及远程教育等领域的宽带多媒体业务通信需求，具有广阔的市场前景。

一、卫星通信天线组成及原理1、天线射频系统组成天线射频系统主要由天线分系统、LNA（低噪声放大器）分系统、TWTA（行波管功率放大器）分系统、BDC（下变频器）分系统和BUC（上变频功率放大器）分系统组成。

图1-1 系统组成框图2、天线原理天线分机在伺服控制分机的控制下保证高精度指向目标卫星，接收卫星下行信号，发射上行信号。

天线的作用就是用来发射和接收电磁波能量。

当天线工作在发射状态时，高功放输出的信号经馈线系统传输到频谱复用网络，由网络进入馈源喇叭，由喇叭向副反射面发射，经副面一次反射和主面二次反射后形成平行波束向空中目标发射，当空中目标为卫星时，则天线向卫星发射能量，天线的轴线方向就是电磁波发射方向。

同理，当天线工作在接收状态时，从卫星发射的信号能量经天线主面和副面的二次反射后汇集到馈源的焦点处，被馈源喇叭接收并经过频谱复用网络传输到低噪声放大器（LNA），这样从卫星发射的被天线主面所截获的所有电磁波能量均被接收下来，并全部传输给LNA。

二、链路计算1、天线增益天线增益计算公式为：其中η为天线总效率，其计算公式是：η=η1η2η3η4η5η6η7η8η9式中：η1——天线口面照射效率η2——副面截获效率η3——主面漏失及绕射效率η4——表面公差效率η5——馈源系统插损效率η6——交叉极化效率η7——支杆遮挡效率η8——反射损耗效率η——天线效率总。

表2-1 天线效益估算表2、地面站性能指数G/T值G/T值是反映地面站接收系统的一项重要技术性能指标。

其中G为接收天线增益，T为接收系统噪声性能的等效噪声温度。

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 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)的步骤也可为(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上述两种不同计算步骤所得到的结果是相同的。

卫星链路中C N值的计算卫星链路中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/ff:载波频率=11750MHzc:光速300000km/sd:星站距离38034×103mKu波段的波长λ=300000×103/11750×106=0.0255m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。

卫星通信链路计算过程卫星通信链路是指卫星与地面站之间的通信路径，主要用于传输语音、数据和视频等信息。

在设计卫星通信链路时，需要考虑到多种因素，包括传输距离、频率选择、传输速率、信道容量和信号质量等，并进行相应的计算和分析。

首先，为了计算卫星通信链路的传输距离，需要确定地面站到卫星的距离。

这一距离通常通过地面站和卫星之间的视距来估算。

视距的计算可以使用下述公式：视距=√(2Rh+H^2)其中，R为地球半径，H为卫星的轨道高度。

接下来，为了确定适当的频率选择，需要对卫星通信链路的频带进行计算。

频带的选择通常由频率规划规定。

在进行频带计算时，需要考虑传输的数据速率和卫星通信系统的要求。

一般来说，高速数据传输需要使用高频段，而低速数据传输可以使用低频段。

传输速率的计算是卫星通信链路设计的重要一环。

传输速率通常受到频带宽度和调制方式的限制。

传输速率的计算可以使用香农公式来估算：C=Blog2(1+SNR)其中，C为信道容量，B为频带宽度，SNR为信噪比。

信道容量是指在给定的频带宽度下，信号可以传输的最大速率。

在进行信道容量计算时，必须考虑到信噪比、调制方式以及频带宽度等因素。

常见的调制方式包括调幅调制（AM）、频移键控调制（FSK）和相移键控调制（PSK）等。

最后，信号质量的计算可以通过信号功率的计算来完成。

可通过对信号功率进行估计，以评估信号在传输过程中的衰减情况。

P=P0GtGr(λ/4πR)^2其中，P为接收信号的功率，P0为发射功率，Gt为发射天线增益，Gr为接收天线增益，λ为信号波长，R为传输距离。

通过上述计算过程，可以得到卫星通信链路的关键参数，从而确定适当的设备和调整相关参数。

这些计算和分析能够为卫星通信系统的设计、优化和运维提供重要的依据。

总结起来，卫星通信链路的计算过程包括传输距离的估算、频率选择和频带计算、传输速率的估算、信道容量的计算以及信号质量的估计。

这些计算过程是卫星通信链路设计中的重要一环，能够帮助优化卫星通信系统的性能和可靠性。