卫星链路预算(带公式计算)
通信卫星链路计算
E
C T t
CT th
h
23
降雨余量
在上行链路时，卫星发射会时刻受到监控站的监控，地球站也将随时得 到监控站的指令，对发射功率加以调整。因此，上行链路电波的衰减对上行 载噪比的影响较容易得到解决。
在下行链路时，特别是地球站使用高增益天线及低噪声放大器时，下行 链路本身的噪声在正常工作时已不是很大，而降雨、降雪等气象因素对下行 链路就产生了显著影
响。故系统设计中的降雨余量备份是针对下行链路 提
出的，而认为降雨对上行链路 的影响不予考虑。
C
T
U
h
C
T
D
24
降雨余量
降雨余量的含义是：降雨时下行线路的 或说应有多大的余量才能使卫星
C 可容许恶化 多T D 少 倍（用m倍表示）
通信链路总的 仍保 C 持 在门限的水平上。 降雨备余量为： T t
2，自由空间传输损耗（通信距离方程）
在卫星通信中，电波主要是在大气层以外的自由空间传播，大气层只占 很小的一部分，因此首先研究的是自由空间传播损耗，在此基础上再考虑大 气层及其他损耗。自由空间损耗用下式计算：
Lf
4d2 4cdf
2
d:卫星-地面站距离(m)；
：电磁波波长(m)
f:电磁波频率(Hz) ；c: 光速。
表示 。是随特定的系统和系统的用途而异。 载噪比涉及到发端功率，收发两端天线增益，传输过程中的 各种损耗、噪声及干扰、气象条件等因素。
C T
h
3
卫星链路的分类
卫星链路通常分为三大类，分别是： 1. 固定卫星业务通信链路； 2. 移动通信卫星链路； 3. 星际卫星链路。
h
4
卫星链路计算的任务
卫星通信链路计算过程优选稿
卫星通信链路计算过程文件管理序列号：[K8UY-K9IO69-O6M243-OL889-F88688]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/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/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。
卫星通信链路工程计算
［ Ｅ ：地球站 的发射天线增 益 ，单位是 ｄ Ｇ】 Ｂ；
】Ｏ Ｔ（） ＝ ｌ几 Ｂ １ ｆ １ ｇ １ｄ
Ｄ：天线 口径 ，单 位 ｍ ， 站 发 射天 线 采 用 的 是 １ 我 ｌ
【 ： Ｍ］下行链路降雨衰减 备余量 ，为 ６ ３ ｄ ． Ｂ；
第 二步 求下行链路载波噪 声比ｆ ｃ／Ｎ】 Ｄ
【 ／ Ｄ 【Ｉ ］ Ｍ ＋ Ｙ ⅡＤ ［／ Ｉ—Ｎ】 Ｃ Ｔ】 ＝ ＥＲＰｓ ． 【 卜 ］＋ Ｇ Ｔ Ｅ Ｉ
［ Ｉ Ｐ ＥＳ Ｅ Ｒ ］．：地球 站的等效全 向辐射功率 ，单位是
ｄＢ ：
［ ＲＰ］． ：为转发 器饱 和 等效 全 向辐射 功 率 ＥＩ ＳＭ
【 摘 要 】本文 以 内蒙古 卫星地 球站 到长 沙 的卫星链 路 为例 阐述 卫星链 路 计算 的步骤 、算 法 。以及通 过 链 路计 算 能达到 的 目的等 内容 。
【 键 词 】Ｅ Ｒ Ｃ Ｎ Ｇ 关 ＩＰ ／ Ｅ
利 用 卫 星进 行广 播 电视 信 号 的转 发 ， 要 涉 及 到 传
ｆ Ｔ】 ：接 收 天 线 的 品 质 因数 ； Ｇ／ Ｅ
ｌ ］ ＬＤ ：下行链路 自由空 间损耗 ［ｆ］ １ １ （ ｄ ＬＤ＝ ０ｇ ４丌 ／入）
入＝ｃ ｆ ／ ＝３ × １ （ × １ ＝ ０ ０ ５ｍ ０／ ４ ０１ ．７
米 卡塞格 伦天 线 。 Ｔ：天线效率 ，上行天线的效率一般可按 ０ ７ ｄ １ ． Ｂ 估算 ，也可 用 已知使 用天线 的 实际效率 带入 。
地球站的等效全 向辐射功率 【 Ｉ Ｓ Ｅ ＲＰ 公式 如下 ：
输链 路的计算 问题 。通过对 卫星 传输链路进 行计算 ， 可以对卫 星通信 网络 的配置 、升 级 、改造提 供建议 ；
卫星通信链路计算过程培训讲学
卫星通信链路计算过程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/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。
微纳卫星测控系统链路预算与仿真
微纳卫星测控系统链路预算与仿真1. 内容概述本文档旨在详细介绍微纳卫星测控系统链路预算与仿真的相关知识和技术。
随着微纳卫星技术的不断发展，其在通信、导航、遥感等领域的应用越来越广泛。
为了提高微纳卫星的性能和可靠性，对其测控系统的链路预算与仿真进行研究具有重要意义。
本文档首先介绍了微纳卫星测控系统的基本概念和组成，包括通信链路、控制链路、数据链路等。
然后详细阐述了链路预算的概念和方法，包括链路预算的计算步骤、参数设置、性能评估等。
本文对微纳卫星测控系统的链路预算与仿真进行了实例分析，通过具体的实验数据和仿真结果，验证了链路预算方法的有效性。
本文档还讨论了微纳卫星测控系统中的关键技术，如信道编码、多址接入、干扰抑制等，并提出了相应的解决方案。
本文对微纳卫星测控系统链路预算与仿真的未来发展趋势进行了展望，包括采用新型算法、优化设计方法、提高仿真精度等方面的研究。
1.1 研究背景与意义随着航天技术的迅速发展，微纳卫星作为一种低成本、高效率的航天器解决方案，已成为当今航天领域的研究热点。
微纳卫星具有体积小、质量轻、研制周期短等特点，广泛应用于科研实验、通信技术、地球观测等多个领域。
而微纳卫星测控系统作为保障微纳卫星正常运行的关键组成部分，其性能优劣直接影响到微纳卫星的任务执行效果。
在当前复杂的航天环境中，微纳卫星测控系统面临着诸多挑战，如通信链路不稳定、能源管理困难、控制精度要求高等。
为了解决这些问题，对微纳卫星测控系统的链路预算与仿真研究显得尤为重要。
通过对测控系统的链路进行全面预算，可以评估系统性能，预测潜在问题，并优化资源配置。
仿真技术的运用能够在不实际制造卫星的情况下模拟测控系统的运行情况，从而验证设计的合理性和可行性，降低研发风险。
深入研究微纳卫星测控系统的链路预算与仿真技术具有十分重要的意义。
这不仅有助于提升微纳卫星的整体性能，还能推动航天测控技术的进步，为未来的航天事业发展提供有力支撑。
1.2 国内外研究现状随着微纳卫星技术的飞速发展，微纳卫星测控系统及其链路预算在空间探索领域受到了越来越多的关注。
卫星链路预算解读
２ 改变 转发 器的 衰减 档 ，使 其更 、
加 不灵 敏 ，以此 提高上 行功 率。但 一般 卫 星公 司较少 同意 ，除 非用 户租 用 整个
的小 ；相反 ，天线 配的小 （ 卫星 公 司 在
增加 ，一般情况下也不 建议使用 。
允许 情况 下 ），则功 放必 须配 的大 些。
在 可能 的情况下 ，考虑到 今后扩 容 ，应
◆解 读
１１ 对发／ 核 收站地 址 Ｕｐｉｋｅ ｒｈｓａ ｉｎ ：Ｂ ｉｎ ｌ ａｔ ｔｔ ｎ ｏ ｅｊ ｇ ｉ Ｄ ｗｎｉｋｅ ｒｈｓａ ｉｎ・ Ｂ ｉ ｇ ｏ ｌ ａｔ ｔｔ ｎ ｏ ｅｊ ｉ ｎ １２磁偏 角 Ｍａ ｎ ｔ ａｉｔ ｎ ｇ ｅｉ ｖ ｒ ｉ ｃ ａｏ
＋７ ２ Ｗ功 放也可 ，６２ ＋ Ｗ也可 。显然 损耗电缆 ，此法一般 改善也较小。 ．米 ９
收 、发 站天线大小及天线指向 功放大小及余量 载波分配带宽
６２ ．米天线 太大 ，３ ７ 米和４ ５ 都可 以 ， ．米
以上３ 可行 的还 是第一种 方法 ，具 法
但 本 着 上述 原 则 ，还 是选 择 ４ ５ 更好 有 可操作性 。 ．米
有遮挡 。如 遮挡且 又无其 它 合适位置 ，
１ 、收、发站天线大小
如 收 、发 站 天 线 尺 寸 较 大 ，安 装
１ 改变调 制 方式 、降 低 门 限。 由 、 于 改变 了调 制方 式 ，在信 息速 率不 变的
则 此星 不可 用 ，链 路预算 的其 余部分 已
不需再看。
位 置不 允许 ，链路预 算应 重新 提交应 综
Ｂ ＳＫ ＱＰ Ｋ ８ Ｓ 、 １ ＱＡＭ 、３ ＡＰ Ｋ ６ ＱＡＭ Ｐ 、 Ｓ 、 Ｐ Ｋ ６ ２ Ｓ及 ４
卫星链路预算方法
自中央、各省广播电视节目上卫星传输以来，许多电视台都配置了车载式卫星上行站。
车载式卫星上行站是把采集到的视频和音频信号进行数字压缩处理后再进行卫星传送的电视采集系统，该系统尺寸、重量、造价都比固定上行站大大减小。
通信卫星传送同传统的微波传送方式相比，避免了城市高大建筑物的阻挡，打破了传统对应用地形和区域的限制，能更快，更方便地转播重要的以及突发性新闻事件。
固定式卫星上行站一般采用大口径的发射天线，链路有较大的余量，而车载式上行站，天线直径一般不大，又多采用Ku波段工作频率，链路余量不大，在不同的地点采用多大的发射和接收天线，进行链路预算就显得十分必要。
本文提供一个简单的使用Excel对链路进行预算的方法。
当今21世纪是信息时代，尤其是无纸化办公的推广，使得计算机应用广泛。
微软办公套件软件功能强大，涉及日常工作的方方面面，加上对系统要求不高，兼容性强，因此已经几乎是所有计算机的标准配置。
Excel就是微软办公套件中的制表软件，它具有兼容性强，操作简便等特点，目前已具有龙头制表软件的趋势，其他制表软件都要向它兼容。
因此我这次选用Excel来进行链路预算。
微软办公套件软件对于初学者来说，仅仅只有其中的宏概念不太好理解，但是此次并没有涉及宏，因此对于如何建立表格，如何设计计算公式等不再赘述，我们只是谈谈具体上下行链路的预算方法。
系统整体框图如下，为节省存储空间和传输带宽，我们要在电视节目源端进行信源编码，在传输之前进行信道编码。
编码：MPEG-2在系统和传送方面作了详细的规定，特别适用于广播级的数字电视的编码和传送，被认定为SDTV和HDTV的编码标准。
视频信号和音频信号输入至编码器，进行MPEG-2压缩编码，输出MPEG-2 DVB码流信号。
较常见的两种MPEG-2压缩编码方式为4：2：2和4：2：0。
相比较，4：2：2方式比4：2：0方式具有较高的图像质量，但信号码率也高，适用于须经多次编码的信号。
卫星通信链路计算过程之欧阳与创编
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。
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一、卫星参数参数
1. 轨道位置 (deg.E)122.0
2. 转发器带宽 (MHz)54.00
3. EIRP (dBw)48.1
4. 相应衰减下SFD (dBw/m2)-92.20
5. G/T (dB/k)7.2
6. 转发器输出回退OBO (dB)3.0
7. 转发器输入回退IBO (dB)6.0
8. 上行频率 (MHz)14300.000
9. 下行频率 (MHz)12600.000
二、地面站参数
1. 发信站参数
1）天线口径 (m)1.00
2）城市长沙
3）经度 (deg.E)113.00
4）纬度 (deg.N)28.20
5）至卫星距离 (km)36764.39
6）天线方位 (deg)161.47
7）天线仰角 (deg)55.62
8）天线效率 (%)60
9）天线增益 (dB)41.29
10）馈源损耗 (dB)0.50
11）功放至馈源插入损耗 (dB)1.00
12）功放预算输出功率 (dBW)6.21
2. 收信站参数
1）天线口径 (m)4.50
2）城市重庆
3）经度 (deg.E)116.40
4）纬度 (deg.N)39.90
5）至卫星距离 (km)37522.31
6）天线方位 (deg)171.31
7）天线仰角 (deg)43.48
8）天线效率 (%)65
9）天线增益 (dB)53.60
10）接收系统噪声温度 (dBk)20.00
11）天线增益与等效噪声温度之比 (dB/k)33.60
三、空间损耗
1. 上行雨衰 (dB)5.14
2. 下行雨衰 (dB)4.26
3. 上行自由空间损耗 (dB)206.86
4. 下行自由空间损耗 (dB)205.93
四、 载波参数
1. 调制方式QPSK
2. 载波信息速率 (kbps)256.00
3. RS编码204/204
4. 前向纠错码率3/4
5. 载波符号速率(ksps)170.67
6. 载波噪声带宽 (khz)204.80
7. 载波分配带宽(khz)238.93
8. 门限 Eb/N0 (dB)4.60
五、链路预算
1、上行 C/T
1）地面站有效全向辐射功率 (dBw)46.00
3）天线指向误差 (dB)0.30
4）卫星每平方米天线增益 (dB/m2)44.56
5）到达卫星的载波通量密度 (dBw/m2)-121.74
6）载波输入回退 (dB)29.54
7）上行 C/T (dBw/k)-159.10
2. 下行 C/T
1）载波输出回退 (dB)26.54
2）载波下行有效全向辐射功率 (dBw)21.56
3）接收天线指向误差 (dB)0.30
4）下行 C/T (dBw/k)-155.33
3. C/T 同信道干扰 (dBw/k)-149.49
4. C/T 互调干扰 (dBw/k)-152.49
5. C/T 邻星干扰 ( dBw/k)-143.36
6. 总的 C/T 和 C/N
1）总的 C/T (dBw/k)-161.59
2）总的 C/N (dB)13.90
3）波尔兹曼常数 (dBw/k-Hz)-228.60
4）接收噪声带宽 (dB-Hz)53.11
5）门限 C/N (dB)5.57
6）链路余量 (dB)8.33