卫星通信线路.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * 3.3.3 卫星转发器载波功率和交调噪声功率比 当卫星转发器同时放大多个信号载波时，由于行波管的幅度非线性和相位非线性的作用，会产生一系列互调产物。 落入信号频带内的那部分就成为互调噪声。 如果近似认为互调噪声是均匀分布的话，可采用和热噪声类似的处理办法，求得载波互调噪声比， 3.3.3 卫星转发器载波功率和交调噪声功率比 3.3.3 卫星转发器载波功率和交调噪声功率比 一般规律是，越远离行波管饱和点(即输入补偿越大)， ［C/T］I越大；越接近饱和点(即输入补偿越小)， ［C/T］I越小。 而［C/T］U和［C/T］D情况却相反。例如，当输入补偿越小时， ［EIRP］S要增大，这时可使［C/T］D得到相应的改善。 可是［C/T］I会因行波管非线性而降低，因此，为了使卫星链路得到最佳的传输特性， 必须适当选择补偿值。显然， 选择最佳工作点的问题， 在卫星通信系统设计中是个极其重要的问题。 3.3.4 卫星通信线路的总载噪比 前面研究的上行和下行线路载噪比都是单程线路的载噪比。 所谓单程，就是指地球站到卫星或卫星到地球站。实际上，进行卫星通信是双程的， 即由地球站→卫星→地球站。因此， 接收地球站收到的总载噪比［C/N］t与下行线路的载噪比［C/N］D是有区别的。 整个卫星线路噪声由上行线路噪声、下行线路噪声和互调噪声三部分组成，虽然这三部分噪声到达接收站接收机输入端时， 已混合在一起， 但因各部分噪声之间彼此独立， 所以计算噪声功率时， 可以将三部分相加。 3.3.4 卫星通信线路的总载噪比 3.3.5 门限余量和降雨余量 任何一条线路建立后， 其参数不可能始终不变。而且会经常受到气象条件、转发器和地球站设备某些不稳定因素及天线指向误差等方面的影响。 为了在这些因素变化后仍能使质量满足要求，它必须留有一定的余量(储备量)， 这个余量叫“门限余量” 在气象条件变化中，特别是雨雪引起的线路质量下降，在线路设计时必须留有一定的余量，以保证降雨时仍能满足对线路质量的要求， 这个余量叫“降雨余量”。 降雨主要对下行线路影响显著。 3.3.5 门限余量和降雨余量 在FM中存在门限效应，即当鉴频器的输入信噪比Si/Ni大于门限值(S/N)th时，其输出信噪比会得到改善。反之，当Si/Ni ＜(S/N)th时，其输出信噪比会急剧恶化。通常取(S/N)th=10dB。为了更一般化起见，如果对通信系统的传输质量提出了一定的要求，则可以规定满足该质量标准要求所容许的最小S/N或C/T值称为门限，设计系统时必须使C/T值大于［C/T］th值。 3.3.5 门限余量和降雨余量 3.3.5 门限余量和降雨余量 Tt = TU+TI+TD =(1+r) TD E代表正常气候条件下［C/T］超过门限值的分贝数，m为降雨余量。 用分贝表示时，写为 M = 10 lg m dB 在卫星通信中，一般取 M=4~6 dB。 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 第三章 卫星通信线路 第三章 卫星通信线路 卫星通信线路的组成 卫星通信线路传输质量的主要指标C/N C/N与发射功率、天线增益、损耗、噪声、降雨等因素的关系。 3.1星-地线路传输损耗 卫星通信线路的传输损耗包括自由空间损耗、大气吸收损耗、馈线损耗、天线指向损耗、法拉第旋转等。 3.1.1自由空间传播损耗 3.1.1自由空间传播损耗 3.1.1自由空间传播损耗 3.1.2大气吸收损耗损耗 晴朗天气时和坏天气时的大气损耗 3.1星-地线路传输损耗 3.1.3 馈线损耗 3.1.4 天线指向误差损耗 3.1星-地线路传输损耗 3.1.5 法拉第旋转 线极化波通过电离层时极化面发生旋转，旋转角度与频率的平方成反比。还与电离层离子密度有关。 3.1.6 电离层闪烁 电磁波由于受到电离层结构的不均匀性和随机时变性影响而发生的散射，电磁能在空中重新分布。 造成电磁波信号的幅度、相位到达角等发生变化。 3.1星-地线路传输损耗 3.1星-地线路传输损耗 3.1.8 多径衰落 一般漫反射情况 镜面反射情况 有遮蔽情况 3.2卫星通信线路的干扰和噪声 3.2卫星通信线路的干扰和噪声 3.2卫星通信线路的干扰和噪声 地球站接收系统的噪声主要来源于如下几个方面： (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