卫星通信地球站设备1要点

1、卫星通信地球站设备一、地球站的分类及组成1.1地球站的各类1.1.1卫星通信地球站可以按安装方式、传输信号特征、天线口径尺寸、设备规模及用途来分类1、按安装方式：固定站可搬运站移动站2、按传输信号特征：模拟站数字站3、按业务性质：遥测、遥控、跟踪站通信业务站4、按用途分：民用通信站：公用站专用站军用通信站：战略通信站战术通信站 SGHzLO（可变）4742.5-5242.5MHzLOSGHzLO（可变）4742.5-5242.5MHzLO（固安）1112.5MHz上变频器各级频率的关系是：第一中频：70MHz18MHz（固定频率）第一本振频率：1112.5MHz（固定频率）第二中频频率：118

2、2.5MHz（取和频）固定频率第二本振频率：（可变频率）4742.55242.5MHz产生发射的RF信号频率：59256425MHz下变频器各级频率的关系是：RF输入信号频率：37004200MHz第一本振频率：（可变频率）4742.55242.5MHz第一中频频率：1042.5MHz（固定频率）取差频第二本振频率：（固定频率）1112.5MHz第二中频频率：70MHz本振频率合成器（或本振频率综合器）固定频率合成器产生固定频率112.5MHz作为第一上变频器和第二下变频器的本振信号。可变频率合成器产生4742.55242.5MHz本振信号作为第二上变频器和LNB的本振信号。两个频率合成器的参

3、考频率源是10MHz高频率稳定度的晶体振荡器。2）一次变频a上变频器框图如下）3固定频率）4975MHz各级频率关系：来自调制解调器的可变L波段频率：9501450MHz本振频率为4975MHz固定频率产生C波段发射的RF频率：59256425MHz（取和频）b）下变频器（框图如下）1、卫星信道编码技术数字信号在传输中，往往由于各种原因，使得传输的数据流中产生误码。因此降低误码率是信道编码（纠错编码）的基本任务。其本质是增加通信的可靠性。信道编码的过程是在源数据流中加插一些码元，从而达到在接收端进行判错和纠错的目的。当然加插的这些码元（称为开销）会降低有用的信息速率。1）编码调制方案应考虑的因

4、素差错概率频谱利用率（Rs/w）。Rs信息速率，W带宽。功率效率（为达到某误码性能P值所要求的Eb/N值ebo复杂度2）常用的纠错编码方式卷积编码（维特比译码）卷积编码的编码效率nn=l/2、2/3、3/4、5/6、7/8适合于纠随机差错RS编码（里德所罗门编码）截短的RS码（204、188）它是线性分组码，开销是16个字节其编码效率为188/204适合于纠突发差错，纠突发差错的长度最大8个字节。Turbo编码93年诞生的Turbo码，它是由两个递归系统的卷积码利用交织器把它们并并行级联构成。由于它不需要二次编码,其编码效率比传统的RS码+卷积码要好。级联码：RS码（外码）+卷积码（内码）,采

5、用维特比译码,RS码（外码）+TCM（内码）格状编码LDPC码（低密度奇偶校验码，外码）+Turbo码（内码）2、卫星信道的调制技术卫星信道的心脏是调制解调器，卫星系统的性能主要取决于使用的调制解调和滤波方法。系统的频谱效率，需要的功率、天线的尺寸，以至整个性能都明显地受到调制解调器的影响。1）对调制解调的基本要求有较高的功率利用率（功率效率）为达到一定的BER所需的Eb/N（比特能量/噪声功率谱密度，又称为bo归一化信噪比或能量信噪比）要求在一定的Eb/No条件下，BER低的bo调制方式，以节省卫星功率。有较高的频谱效率频谱效率指1Hz系统带宽所传输的信息速率（单位：bit/s/Hz）。2）

6、常用的调制解调方式鉴于卫星通信信道的非线性，而要求采用恒包络调制，主要采用的是MPSK。M值越大频谱利用率越高，同时对功率的要求也越高。其中QPSK的频谱效率是BPSK的二倍。二者的功率利用率都是最高的。因此目前QPSK是卫星通信中主要的调制方式之一。随着卫星和地球站功放线性化水平的提高和数字调制技术的进步，将来也会采用频谱利用率更高的高阶调制方式如8psk，16QAM、32QAM、OFDM、和TCM等。各类调制的频谱效率：BPSK：1bit/s/HzQPSK：2bit/s/Hz8PSK：3bit/s/Hz16QAM：4bit/s/Hz功率效率比较调制方式E/N(在BER=10-3)boQPS

7、K6.9dB(3/4FEC)8-PSK9.3dB(3/4FEC)16-QAM10.1dB（3/4FEC）3、卫星信道频率带宽的计算公式B=RFNFKX1.5bB频率带宽R信息比特速率bN调制系数TOC o 1-5 h zBPSK：N=1QPSK：N=28PSK：N=3K纠错码率1/2FEC：K=l/23/4FEC：K=3/47/8FEC：K=781.5信道间隔系数举例：设主站发射的信息速率为128Kbps调制采用QPSK，纠错采用1/2FEC问主站发射占用转发器带宽是多少？B=128三2Fl/2X1.5=192KHz五、几个常用的单位1、绝对电平：通信系统中，考察点上的信号功率（或电压）与确定

8、的参考功率（或电压）比值的常用对数值。根据采用的参考功率（或电压）不同，单位也不同。但参考功率一经选定，绝对电平值便与一定的功率值（或电压值）相对应。dBm以lmw为信号的参考功率的绝对电平。D=101gPw,dBwmD表示以1mw为参考功率的绝对功率电平值。mP考察点的信号功率，mwm举例：P是2mw，贝Dm=3dBmmP是10mw，贝UDm=10dBmmdBw以lw为参考功率，即D=lgPw,dBwwD以1w为参考功率的绝对功率电平值。（单位：dBw）wP以w为单位的信号功率值。w举例：设功率为2W,绝对功率电平是3dBw设功率为10W,绝对功率电平是10dBw设功率为100W，绝对功率电平是20dBw2、相对电平通信系统中，被测点的信号功率PA与参考点的信号功率P0比值A0的常用对数值。又称为该点相对于参考点的相对功率电平。其表示式为：Dr=10lgPA/POD表示相对电平，dBrr被测点对参考点的相对功率电平为该两点的绝对电平之差：D=DDrm.Am.oD为被测点与参考点之间的相对电平值。rDA被测点的绝对电平m.AD参考点的绝对电平。m.o相对电平与绝对电平的区别：前者不能表示被测点确切的信号功率。而只表示从参考点到被测点所具有的增益（如果是正电平），或损