卫星通信系统线路的设计与计算

第3章卫星通信系统线路的设计与计算3.1概述3.2卫星通信线路载波功率的计算3.3卫星通信线路噪声功率的计算3.4卫星通信线路载波功率与噪声功率比3.5数字卫星通信线路设计3.1概述设计一条卫星通信链路的主要目的是：尽量有效地在地球上两个通信点之间提供可靠而又高质量的联接手段。为此，发送站发出的信号到达接收站时，必须具有足够高的电平，而且不管对通信质量的总噪声影响如何，都要保证必需的业务质量。这就是说，接收到的射频载波功率必须远大于噪声功率。链路的载波和噪声功率比(载噪比，C/N)用dB表示。链路所需的载噪比随特定的系统和该系统的用途不同而异。目前，国际上对各种不同系统均已制订出了各自相应的建议值，而且这些规定有时会有所修订，所以在设计卫星通信系统时要查阅有关的最新文本。众所周知，一条链路质量的优劣，对于模拟信号传输是以解调后的信噪比S/N来表示的，而对数字信号传输则用比特误码率(BER)表示。但不论S/N还是BER都取决于解调前的载波功率与等效噪声温度之比C/T、调制方式和设备的实际性能(解调器和滤波器等)。因此，实际上C/T值的计算是链路估算的主要内容。链路预算主要考虑两方面的问题：(1)已知通信卫星和地球站的电参数，计算通信链路的传输能力。(2)已知卫星的电参数，根据对传输容量和质量的要求，确定地球站的设备参数。3.2卫星通信线路载波功率的计算

1.天线增益G在卫星通信中，一般使用定向天线，把电磁波能量聚集在某个方向上辐射。设天线开口面积为A，天线效率为η,波长为λ，天线直径为D，则天线增益为(3.1)

2.有效全向辐射功率(EIRP)通常把卫星和地球站发射天线在波束中心轴向上辐射的功率称为发送设备的有效全向辐射功率。它是天线发射功率PT与天线增益GT的乘积，即EIRP=PTGTW

(3.2)设发射机末级功放输出功率为Po,馈线损耗为LFT(LFT＞1),则上式还可写为(3.3)或用分贝表示，即［EIRP］=［Po］+［GT］-［LFT］dBW(3.4)式中，方括号表示取其dB值。

3.载波接收功率卫星或地球站接收机输入端的载波功率一般称为载波接收功率，记作C，［C］以dBW(以1W为零电平的分贝)为单位。设发射机的有效全向辐射功率为［EIRP］dBW，接收天线增益为GRdB，接收馈线损耗为LFRdB，大气损耗为LadB，自由空间损耗为LPdB,其它损耗为LrdB,则接收机输入端的载波接收功率［C］dBW可以表示为［C］=［EIRP］+［GR］-［La］-［LP］-［Lr］-［LFR］=［Po］-［LFT］+［GT］+［GR］-［La］-［LP］ -［Lr］-［LFR］(3.5)【例3.1】已知IS-Ⅳ号卫星作点波束1872路运用时，其有效全向辐射功率［EIRP］S=34.2dBW,接收天线增益GRS=16.7dB。又知某地球站有效全向辐射功率［EIRP］E=98.6dBW,接收天线增益GRE=60.0dB,接收馈线损耗LFRE=0.05dB。试计算卫星接收机输入端的载波接收功率CS和地球站接收机输入端的载波接收功率CE。

解若上行线路工作频率为6GHz，下行线路工作频率为4GHz，距离d=40000km,则利用式(13)可求得上行线路传输损耗LU为［LU］=200.04dB下行线路传输损耗LD为［LU］=196.52dB利用式(3.5)(忽略La、Lr和LFRS)求得卫星接收机输入端的载波接收功率CS为［CS］≈［EIRP］E+［GRS］-［LU］=-84.74dBW地球站接收机输入端的载波接收功率CE(忽略La和Lr)为［CE］=［EIRP］S+［GRE］-［LD］-［LFRE］=-102.37dBW3.3卫星通信线路噪声功率的计算地球站接收系统的噪声主要来源于如下几个方面(参阅1.7.3节)：(1)天线噪声。天线噪声包括宇宙噪声、大气噪声、降雨噪声、太阳噪声、天电噪声、天线损耗噪声、天线罩噪声以及天线从副瓣进入的地面噪声等等。(2)干扰噪声。干扰噪声主要来源于其它通信系统。(3)上行链路噪声与转发器互调噪声。这些噪声是伴随信号一起从卫星发送下来的，包括发射地球站、上行链路、卫星接收系统的热噪声，以及多载波工作时卫星和发射地球站的非线性器件产生的互调噪声等。(4)无源器件(如馈线、定向耦合器、波导开关)的噪声。(5)接收机的内部噪声。噪声的大小可直接用噪声功率来度量。众所周知，对于具有热噪声性质的噪声，噪声功率可表示为N=KTB(3.6)式中，K=1.38×10-23J/K为波尔兹曼常数，B为等效噪声带宽，T为等效噪声温度。若单边功率谱密度用n0来表示，则n0=KT，因此噪声的大小也可以用等效噪声温度T间接来表示。为了便于计算，通常把上述噪声都折算到地球站低噪声接收机的输入端，并分为三部分，即上行链路噪声、转发器互调噪声和下行链路噪声。因此，整个系统的噪声温度可表示为Tt=TU+TI+TD=(r+1)TD

(3.7)式中，TU为上行链路噪声，TI为转发器互调噪声温度，TD为下行链路噪声温度，r=(TU+TI)/TD。3.4卫星通信线路载波功率与噪声功率比图3.1单向空间链路一般示意图

1.上行线路载噪比与卫星接收机性能指数在计算上行线路载噪比时，地球站为发射系统，卫星为接收系统。设地球站有效全向辐射功率为(EIRP)E，上行线路传播损耗为LU，卫星转发器接收天线增益为GRS，卫星转发器接收系统馈线损耗为LFRS，大气损耗为La，则可求得卫星转发器接收机输入端的载噪比为式中,TS为卫星转发器输入端等效噪声温度；BS为卫星转发器接收机带宽。(3.8)如果将LFRS计入GRS之内，则称之为有效天线增益；将La计入LU之内，则式(3.8)可写成由于载噪比C/N是带宽B的函数，因此这种表示方法缺乏一般性，对不同带宽的系统不便于比较。若将噪声改用每赫带宽的噪声功率(即单边噪声功率谱密度n0)表示，则(3.10)(3.11)(3.9)或即(3.12)将式(3.12)代入式(3.9)可得(3.13)(3.14)由式(3.9)、式(3.13)和式(3.14)可以看出，GRS/TS值的大小直接关系到卫星接收性能的好坏，故把它称为卫星接收机性能指数，也称为卫星接收机的品质因数，通常简写为G/T。G/T值越大，C/N越大，接收性能越好。为了说明上行线路［C/T］U值与转发器输入信号功率的关系，引入了转发器灵敏度的概念。当使卫星转发器达到最大饱和输出时，其输入端所需要的信号功率就是转发器灵敏度，通常用功率密度WS表示，即以单位面积上的有效全向辐射功率表示，有或(3.16)以上是卫星转发器只放大一个载波的情况。但是在频分多址系统中，一个转发器要同时放大多个载波。为了抑制因互调干扰所引起的噪声，需要使总输入信号功率从饱和点减少一定数值，如图3.2所示。通常把行波管放大单个载波时的饱和输出电平与放大多个载波时工作点的总输出电平之差称为输出功率退回或输出补偿；而把放大单个载波达到饱和输出时的输入电平与放大多个载波时工作点的总输入电平之差称为输入功率退回或输入补偿。由于进行输入补偿，因此由各地球站所发射的EIRP总和，将比单波工作使转发器饱和时地球站所发射的EIRP要小一个输入补偿值。假设以［EIRP］ES表示转发器在单波工作时地球站的有效全向辐射功率，那么多波工作时地球站的有效全向辐射功率的总和应为图3.2行波管输入、输出特性［EIRP］EM=［EIRP］ES-［ＢＯ］I(3.17)式中，［BO］I为输入补偿值。将式(3.16)代入式(3.17)，得(3.18)与之相应的(C/T)U值用(C/T)UM表示，即(3.19)2.末下行线蜘路载噪葵比与地长球站性嫌能指数这时，卫狗星转发器蓄为发射系师统，地球鱼站为接收刊系统。与批上行线路茎类似，可瓦得其基本蒙关系式为(3.2凳0)式中，TE为地球雾站接收炭机输入搞端等效茶噪声温兄度；BE为地球虚站接收送机的频晓带宽度阔；GRE为地球蓄站接收烘天线有呀效天线密增益。喜同样，盘可以蜡写成另肠外两种浴表达形节式，即(3.牺21)(3.2鲜2)式中，［GRE/TE］称为地掠球站性能秩指数(品惕质因数)速，常用［GR/TD］表示，泥其中TD为下行修线路噪湖声温度河，它砖关系着丸地球站眠接收性郊能的好嗓坏。因炒此，在巷国际卫赵星通信发系统中兴，为了另保证一疤定的通帽信质量逗并能有原效地利健用卫星郊功率，挡对标准蜡地球站辟的性能斥指数有廉明确规自定。当考虑痰到卫星断转发器撤要同时狱放大多外个载波勤时，为殃了减小帅互调噪烫声，行曲波管放纪大器进区行输入旗补偿的勾同时，隐输出功挨率也应浸有一定河补偿值脚。因拌此，多袭载波工主作时的荒有效全援向辐射产功率为［EIR遮P］SM=［金EIR医P］SS-［BO］O(3.善23)式中，扭［EI蒙RP］SS为卫星纪转发器山在单波闯饱和工士作时的饰［EI构RP］换。将寸式(3拉.23袜)代入你式(3洋.22玻)，得(3.陕24)3.卫捐星转发器画载波功率鸭与互调噪孟声功率比当卫星转许发器同时因放大多个醉信号载波馆时，由于摩行波管的兵幅度非线彼性和相位渗非线性的傲作用，会卷产生一系浙列互调产搏物。其中亮，落入暂信号频带挣内的那部糖分就成为金互调噪声护。如果近凤似认为机互调噪忠声是均投匀分布欢的话，浓可采用化和热噪亚声类似滋的处理辛办法，池求得载吴波互调苹噪声比仔，也可剂用［C/N］I、［C/n0］I或［C/T］I来表示，致且(3.看25)一般规注律是，材越远离陵行波管胁饱和点域(即输夜入补偿荐越大)已，［C/T］I越大；越般接近饱和臭点(即输宴入补偿越伶小)，台［C/T］I越小。剧而［C/T］U和［C/T］D情况却相淋反。例如束，当输入杀补偿越小文时，［姥EIRP矿］S要增大畅，这时宜可使［C/T］D得到相应锅的改善。须可是［C/T］I会因行棕波管非吃线性而健降低，县如图愚3.3稍所示勉。因翅此，为以了使卫肃星链路龄得到最跪佳的传骨输特性考，必敢须适当醉选择补很偿值。猫显然，神选择祥最佳工匪作点的气问题，失在卫周星通信遇系统设街计中是蛇个极其喷重要的框问题。图3.启3［C备/T］与刃［BO］I的关系4.基卫星通倾信线路经的总载廊噪比前面研工究的上舌行和下针行线路俘载噪比欠都是单振程线路贺的载噪虹比。嘉所谓单种程，就薄是指地爪球站到植卫星或材卫星到鹊地球站聪。实际甜上，进墓行卫星涨通信是柔双程的帽，即孙由地球权站→卫某星→地振球站。宏因此，曾接收构地球站域收到的热总载噪蜓比［C/N］t与下行美线路的子载噪比汉［C/N］D是有区秆别的。握整个卫钻星线路序噪声由拌上行线捷路噪声粥、下行削线路噪款声和互笋调噪声引三部分便组成，殃如图仓3.4减所示倘。虽继然这三船部分噪登声到达讨接收站喘接收机谁输入端惜时，照已混合烘在一起除，但婚因各部户分噪声毅之间彼榴此独立加，所陆以计算概噪声功虽率时，赌可以雪将三部胀分相加挣，即Nt=NU+NI+ND=k(TU+TI+TD)B=kTtB(3.2慌6)Tt=TU+TI+TD(3.2太7)式中，NU、NI、ND和TU、TI、TD分别代烟表上行茂线路、怎转发器汤、下视行线路况的噪声兴功率和近噪声温籍度。于医是可以蚀写出整掌个卫星道线路的尚总载噪慰比为(3.颈28)(3.肚29)因此或(3.狡30)(3.押31)图3.罪4卫星脾通信线路到的噪声及C/T值5.篇门限余迎量和降纪雨余量在FM远中存在赌门限效俊应，即怠当鉴频谷器的输御入信噪伙比Si/Ni大于门榴限值(S/N)th时，其矛输出信毕噪比会事得到改们善。反竞之，当Si/Ni＜(S/N)th时，其输凶出信噪比浩会急剧恶牲化。对于隆不同的调盛制指数βFM,门限煌值大致在虹(S/N)th=8~及11d慈B，且受与调制锹信号类奥型几乎潜无关。筑因此，胆通常取思(S/N)th=10监dB。时为了更辱一般化松起见，迅如果对亡通信系粉统的传鱼输质量嚼提出了吸一定的良要求，随则可以益规定满洪足该质火量标准晴要求所置容许的灶最小S/N或C/T值称为刊门限，待设计系需统时必宫须使C/T值大于苏［C/T］th值。但是，任碗何一条线夏路建立后肠，其参壮数不可能荒始终不变关。而且会旗经常受到辉气象条件床、转发器弃和地球站名设备某些咽不稳定因久素及天线毯指向误差颂等方面的乘影响。访为了在这饿些因素变都化后仍能痒使质量满谎足要求，提它必须留锄有一定的散余量(储烛备量)，觉这个余拿量叫“门壤限余量”岩。在气象条仓件变化中陡，特别是班雨雪引起脑的线路质莫量下降，仙在线路设子计时必须男留有一定胖的余量，兔以保证降查雨时仍能菜满足对线自路质量的途要求，勿这个余量秘叫“降雨脱余量”。营降雨主要厌对下行线召路影响显忍著。已知不刃降雨时Tt=TU+TI+TD=(1苦+r)TD此时有(3.3在2)用分贝表俗示，有(3.科33)假设由于劫降雨影响吉，使下行荒线路噪声绒增加到原滴有噪声的m倍，地挺球站接收腐系统(C/T)值正好丛降到门限坑值，则T’t=TU+TI+mTD=(1虽+r)TD(3.3见4)(3.辱35)用分贝表腰示，有(3.国36)式(3.36)说明，降雨影响使总噪声比不降雨时降低。因此，为了保证通信可靠、质量符合要求，设计通信线路时，应留有门限余量E：(3.拴37)E代表正常彩气候条件邮下［C/T］超过评门限值袋的分贝蜡数，m为降雨余杨量。用艇分贝表示逝时，写为M=10才lgmdB在卫星通谱信中，一罪般取M=4~6贫dB。3.5拴数字卫星答通信线路百设计3.5.喉1S唯CPC系老统线路的着计算1.肚线路买计算的狸一般公萍式所谓S蒙CPC塘系统的缸通信容只量，是娃指每个着转发器扭所能提袖供的信犁道数。甚它是卫绒星通信纲系统工坟程的一映个重要岂问题。贱对每怜一条具自体的卫惜星通信同线路来拔说，它崖所能提外供的容泼量取决瓦于卫星搬通信系脆统的体雾制和参扁数，例撕如，对护通信质毛量的要池求，工捎作频段旦，卫星绸功率和街天线尺惰寸，地奖球站设彩备的性乐能，旨传播的寺环境条第件，调孝制制度烂，多酿址方式冤等。彻对于给定借的SCP裳C卫星通垦信系统，惭从转发器驼功率分配疗的角度出认发，其通钉信容量可隆用下式估缠算：(3.高38)式中，(C/T)t1是按照Pe或S/N所要求的佛一个载波抓功率与线吵路总噪声趴温度之比厘；(C/T)tM则是在同嘉一接收点速将系统内胡所有载波地功率相加能而得到的尤总载波功顶率与同一遗线路总噪胶声温度之滤比。为区刚分这两个馆(C/T)t中的载念波功率C，在脚标艺中增加“莲1”和“快M”来加乳以注明，覆多载波食工作时，舅(C/T)tM是由下式刑决定的：(3.典39)式中，材(C/T)DM、(C/T)UM、(C/T)IM分别为下代行、上行膛总载波功独率对噪声泽温度比和击总载波功好率对互调隆等效噪声碌温度比(眨这里没有工考虑邻道冠干扰等其仪它干扰)候。其中桐，(C/T)DM用分贝表呆示为(3.4下0)式中，［糠EIRP添］SM=［EI层RP］SS-［BO］O。若(C/T)UM用分贝吐表示，努则有(3.丹41)关于SC吊PC系统鱼的［C/T］I1(一脆个载波溉功率与剖互调噪抹声温度戏之比)笔，《C布CIR旧固定业翠务卫星羞手册(轧198毯5)》速对于典船型的T融WTA测给出如靠下公式脖：［BO］O=0胶.82策(［BO］I-4.5邀)dB(3.4追2)(3.尺43)式中，n′为有透效的载羊波数目题，所以(3.4耍4)再看(C/T)t1,在馋数字制犹情况下烘有(3.共45)式中，行［Eb/n0］th为比特服能量噪纵声密度蒸比门限欠值；Rb为比特浆速率；k为波耳兹息曼常数；躲［Ee］是设备忘的备余量堵；在模拟散制(FM雁)情况下浓有传输一驻路SC机PC所掏占用的拔卫星功河率和地丈球站的屑功率分呀别为[EI绝RP］S1=［E洋IRP］SM-［n］(3.4诊7)(3.求48)应指出，找在上述关超于［n］、［E连IRP］S1、［E置IRP牺］E1的公式盛中，朵实际应塑用时，渗都应平留下适丙当的余薪量。2.犯PCM/掠PSK/匹SCPC迅线路的计柜算【例3.清2】假号定卫星与哈地球站的逼主要参数鼓有：上行钓频率为宪6GH居z,下锁行频率为她4GH计z；卫星塔行波管单歪载波饱和郊输出功率书为10危W；卫虏星天线增钓益［G］S收、发棒均为咸26d亦B(含毁馈线损倘耗)；让［GR/TD］为-4牌.5dB海/K；卫能星转发器饿匹配条件熊下的功率若增益［GP］S为1息05d扯B；转肯发器带沈宽为跳36M貌Hz；续地球站绳［G/T］E为2李3d村B/K朗。系统忘设计指搅标给定馆为：误新比特率Pe为10-4；信道调岸制方式为绑QPSK傅；信道带伯宽为3攻8kH慢z；数据而速率Rb为6菠4k闯b/s古。要求幅估算系厕统的通居信容量顾及每载沟波需用环卫星与愈地球站束的［E今IRP网］。解(1)阿［C/T］tM的计算涨。根据巡寿式(3狼.40葡)知一般地，印选取若干扫个［BO］I值来进行湖计算，最热后以［C/T］DM最大的少［BO］I做为工膨作点。蒜为避免匠繁琐，北这里仅捞代入一测个［BO］I值进行茫计算。皇取［BO］I=7.民5dB凳,由秧式(3哪.42申)得到娇，［BO］O=2.建5dB搬,而窜［LD］=1开97d喊B，则无有根据式绸(3.菌41)寸，则有由式(校3.4汪3)并像考虑信春道滤波出器对互奋调噪声愉有约快0.6认dB的涉改善，依可得将以上求得的、、化为真值，代入式(3.39)得化为分贝率值，则搂有(2)的计算。取［Ee］=2.6dB,[Eb/n0]th=8.4dB(Pe=10-4),而Rb=64kb/s,故有［Rb］=10lg64×103=48.1dB,由式(3.45)可得应指出，锋这是一个括功率受限席系统，乔带宽是宽猴裕的，究因而载波虏间隔较大居，邻道披干扰可以负忽略，科故上述计乞算对此未韵考虑。(3)先通信容量廉的计算。浓在实际计谊算中，考之虑到降雨论的影响，松要留有架一定的门捕限余量［垂E］；迹此外，由狱于使用了拖话音激活狮，在功念率方面，夕可有a分贝的好奔处，故转湿发器通信桐容量用分点贝表示时悔，由式(新3.38裙)得(3.味49)式中，取粒［a］为4旱dB，［E］为4阻dB，将故有［n］=碑-1僻46.决1+1知69.阔5-4帐+4轿=2书3.4普dB碌(即21饮8)若按3角6MH陡z带宽计树算，当信因道间隔为哑45k料Hz时，问有(4)良每信烛道所需醒的卫星百及地球秩站的［润EIR竖P］。涛在求每吃信道所辨需的［爪EIR哭P］S1时，考虑足功率分配互给同时工耳作的话路捎的载波，宗故有［EI阳RP］S1=［E宝IRP浅］SM-(［n］-［a］)=［E灾IRP徒］SS-［BO］O-［n］+［a］=36-茫2.5-手23.4地+4=怕14.红1dBW窝又每信户道所需被的地球叼站［E可IRP齿］E1为［EIR失P］E1=［E哗IRP］EM-［n］+［a］+［ET］式中，［ET］为发射势功率备余碑量，取［ET］=3单dB。距又因为在6G津Hz时，赚自由空间菌损耗为唐200d斜B,考镇虑到极化洁误差损耗完，天线奏指向损耗北和大气损唯耗，共约稼1.4情dB,乒即［LU］=件200+渐1.4茂=20汉1.4拢dB故有【例3掏.3】萍已知碧工作频冷率为掩6/4忧GH济z,袜利用I色S-Ⅳ玩号卫星固，［裁EIR冷P］SS=22.赶5dB卫W,［WS］=-乘68.茎5d院BW/召m2，较标廊称值-图67d警BW/牲m2低1.催5dB岛。选取［BO］I=11点dB,刃［BO］O=4.垮9dB央,端卫星［G/T］S=-17绣.6d象B/K。仙地球站品宜质因数［G/T］E=40.刘7dB唱/K。上警行链路损疫耗［LU］=20福0.6d荷B，下行语链路损耗木［LD］=1虚96.偶7屋dB保，对坝于大容牺量系统救，话灶音激活析因子为幕0.延4，对称于8犯00益个单向胸通路的叹网络，率同时巾通话路元数n抽=0.巾4×8甩00=救320桃路。它试尊计算I滥S-Ⅳ身号卫星熊PCM辛-PS槽K-S肢CPC萌数字线懂路的主屡要通信粘参数。解(1)熄确定上行叙链路载噪须比。设排转发器功愉率均分给蒸每个载波风，故每刑路上行链陆路的［C/T］U值为［浪参阅式凉(3.愚19)烛］(2)主确定洪下行链虎路载噪愤比。根进据式(下3.2束4)，遭考虑到赞每路功鉴率均分覆，故每挠路下行避链路［C/T］D值为(3)扭确定载波迹功率对互痛调及邻道屯干扰比。竭对于IS北-Ⅳ号卫掏星转发器驼，实测输现出补偿及唱载波互调遵干扰比与鱼输入补偿切的关系如蓝图3.链5所示密。这是对汉800棚个间隔蜘为45婶kHz的苍通路而言蜂的。实际砌上，由训于存在话瘦音激活，呈经常同记时工作的储不过3域20路凶，这样有述［A］=10恶lg(责800/叔320)赵=3.5上dB的陵好处。由师于有些互少调分量落大到带外，届还存在［F］=0帮.6织dB的椅好处。灾实际信婚道的等纤效噪声捷带宽为猴38道kH柔z，故埋实际载成波功率咏与互调愧噪声温刊度比为此外，S渠CPC系拼统还存在酒邻道干扰壁，它的陈设计指标易是载波功访率与邻道绘干扰功率润比［C/N］A不超过版26考dB患,于翁是图3挣.5帜IS雹-Ⅳ卫勤星转发悔器输出忠补偿及觉载波互刊调干扰岁比与输迟入补偿唯的关系(4)盒确定总载残噪比。根盏据式(3及.30)芬，有于是得(5)眼确定满足穷传输速率抱要求和误铸码率要求吹所需的［C/T］th值。P贴CM-S昏CPC系钞统的传输狠速率为Rb=64事kb/s调,当要循求Pe≤10-4时，摧对于B沿PSK节或QP般SK，缝［Eb/n0］≥8.旦4dB耐，设取［Eb/n0］=1咳0.7复dB冶,则(6)逢门尘限余量此E值合适。(7)辨确定地球月站每路应赏发的有效怎全向辐射观功率。此处的端［WS］较标称滴值-67炕dB高1刑.5d过B，为的约是考虑最特坏情况。从以上晴实例，截可以推镇算到其奥它派生讽体制的搬性能。蕉如Δ岸M-S变CPC借系统，以只要将骗相应的寄等效噪避声带宽仰和误码践率要求鹿加以改纱变即可摘。3.促DM/厕PSK份/SC告PC线赖路的计声算【例3死.4】济假定卫星薪和地球站戏参数与例倾3.3子(PCM逮/PSK赚/SCP沙C)相同烧。系统设讽计指标为崭：误比特升率Pe=10-3(门限吨值)，穗信道调朗制方式漆为QP久SK;吸信道颂带宽为倍19药.2k拜Hz(猫即4输2.8宇dB谊)；数彼据速率法为3泪2k柔b/s香(即演45否.05辅dB)欠。当Pe=10-3时，Q决PSK窝的［Eb/n0］为6赵.8d末B。要破求估算系略统的通信醋容量。解依照例幅3.棒2，可底求得当不考虑腿邻道干扰督影响，利凑用上例所违求得的［BO］O=2.医5d蕉B时，哪有最后求骑得［n］=浆28葵.05盒dB铲(四即6锅38)3.5软.2枝PS雹K数字哈卫星通宿信线路桌的设计1.骂数字卫亲星通信耳线路标雕准参数为误码率Pe=10-42.能主要通豆信参数匀的确定(1)抗归一化信牌噪比Eb/n0。接收数硬字信号时藏，载波接做收功率与笛噪声功率壁之比C/N可以写成(3.告50)式中，Eb为每单护位比特卷信息能滚量；Es为每个使数字波小形能量滥，对于M进制，卵则Es=EblbM;R′为码元问传输速率玻(波特速脚率)；R为比特传地输速率，增且R=R′lbM;B为接收系签统等效带富宽；n0为单位频疫带噪声功途率(单边趁噪声功率科谱密度)碧。(2)北误码碗率与归东一化信海噪比的维关系(宣对于2伍PSK押或QP嚷SK)季:(3.5致1)当Pe=10-4时，得归六一化理想肚门限信噪欣比为(3.甜52)当取理瞒想带宽诞(B=R′)时雪，则由桨式(3尺.50将)可求五得2P床SK时以理想门扮限载波坚接收功伐率与噪授声功率奥比［C/N］th2为而QPS亮K时，［C/N］th4为(3)端门限吃余量。竞当仅考徐虑热噪另声影响愤时，为分保证误缠码率Pe=10-4，必需招的理想唐门限归工一化信柜噪比为犬8.呼4d庙B，则亭门限余影量E可由下菌式确定必:(3.撒53)门限余秃量是为晓了考虑责TDM眯A地球得站接收勤系统和薪卫星转帮发器等袄设备特庭性不完举善所引蛮起的恶增化而采酱取的保手证措施森。(4)捧接收系统踪蝶最佳频带槐宽度B的确定。饥接收系统含的频带特俭性是根据粱误码率最命小的原则车确定的。占根据奈奎淘斯特速率在准则，在饺频带宽度才为B的理闪想信道中蓝，无码间零串扰时，叫码字的极廊限传输速桨率为2恐B波特。足由于PS聪K信号具到有对称的策两个边带滔，其频带夫宽度为基弓带信号频丑带宽度的丑2倍易,因此究，为了实钩现对PS收K信号的车理想解调启，系统理债想带宽应内等于波形丛传输速率确(波特速历率)R′。但从抱减小码间谱干扰的角罪度考虑，换一般要求受选取较大惕的频带宽陈度。因此项，取最愈佳带宽为(3.立54)(5)恭地球夸站接收流系统载醒波接收剥功率与吩系统总狐噪声温飘度比(C/T)t的确定圣。将式择(3.羞50)妄中(C/N)t用(C/T)t表示，司则可职写成(3.5亡5)用分贝表性示(3.5绝6)当采用催TDM斗A方式唇时，接隙收系统肆总噪声父为上行碑线路热断噪声和览下行线鼠路热噪挡声之和字。当采固用FD菊MA方僵式时，狭则接收举系统总吐噪声为冻上行线识路热噪子声、下泊行线路项热噪声厅和卫星报转发器界互调噪备声之和皂。下行恰线路本宁身的(C/T)D可由式世(3.埋22)皆决定，摔即(3.5蓝7)因为由哑式(3增.29呜)可得(3.晕58)所以比较救式(3.取57)和继式(3.女58)，瘦可得(3.朴59)将式(3晨.56)餐代入式(简3.59谈)得(3.其60)式中，r为决定植噪声分死配的量泄。采用进FDM至A时，更有采用T干DMA格时，有将式(度3.5毛3)代简入式(斗3.6叼0)得(6)猎卫星哀转发器岭有效全摘向辐射宫功率的伶确定。快根据式貌(3.辆22)灭可求得(3.果62)将式(爪3.6愈1)代源入式(揪3.6夹