航天公开课链路计算思维导图

溪若

2022-12-04

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知识学习

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航天公开课链路计算思维导图

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思维导图大纲

设备及系统排查

根据所选用的通信卫星转发器性能参数、岸（船）站地理位置及设备参数

通信业务体制及业务需求，进行通信链路计算

链路计算中，选取船至岸站方向，信息速率为2048kbit/s，预算船站发射机输出功率及信道容量

链路计算中的各项结果可作为岗位人员进行设备参数调试

岸（船）站开通测试、设备及系统问题排查和性能维护的参考

传输信道速率

带宽信息速率为2048kbit/s，对于IBS体制，载波报头速率采用闭合网的信息速率的10％

因此，复合速率为CR=IR+OH=2048+204.8=2252.8kbit/s

在3/4的纠错编码率之后，其数据的传输速率为TR=CR/（3/4）=3003.7kbit/s

该数据再经过QPSF调制，形成符号传输速率，其值为：SR=TR/log 2

载波分配带宽

3003.7/2=1501.85（kbit/s）载波扩展因子取为1.2，则载波等效噪声带宽为BW n =1.2×SR=1802.3kHz

载波分配带宽为BW a =1.4×SR，实际取值为不小于分配带宽为22.5kHz的最小奇数倍值，可计算出BW a =2137.5 kHz

信道门限载噪比根据资料查询

当误码率P e =10 6 时，相应E b /N o 值要求为7.6，设系统备余量E为3dB

上行链路设定发端站（船载站）在某地理位置，其距卫星空间为37176km

可算得空间传播损耗为199.4dB。上行链路其他损耗取值为1.0dB，其上行链路总损耗为200.4dB

下行链路设定

收端站（陆地站）在某地理位置，其距卫星空间为40542km，可算得空间传播损耗为196.7dB

下行链路其他损耗取值为1.0dB，其下行链路总损耗为197.7dB

地面站接收天线品质因数已知馈源插入损耗为0.25dB，其真值为1.06

天线温度为25K；低噪放大器温度为50K

接收天线及馈源

噪声温度折算到低噪放大器前之值T er1 =T ea /L fr1 +（1-1/L fr1 ） ×T 0 =25/1.06+（1-1/1.06）×293=40（K）

低噪放大器前综合噪声温度T er =T er1 +T er2 =40+50=90（K）

地面接收天线的品质因数[G/T] e =G er -10lg（T er ）=52.9-10lg（90）=33.3（dB/K）

下行载噪比[C/T] d =EIRP s -L d +[G/T] e -BO o =29-197.7+33.3-4=-139.4（dBW/K）

干扰载噪比

根据有关卫星公司提供的工程估算方法，主要干扰信号的载噪比

交调干扰载噪比：[C/T] im =-134-BO o =-134-4=-138.0（dBW/K）

上行反极化干扰载噪比：[C/T] xp_u =-122.4-BO i =-122.4-9=-131.4（dBW/K）

下行反极化干扰载噪比：[C/T] xp_d =-122.4-BO o =-122.4-4=-126.4（dBW/K）

上行邻星干扰载噪比：[C/T] as_u =-125.2-BO i =-125.2-9=-134.2（dBW/K）

下行邻星干扰载噪比：[C/T] as_d =-177.8-BO o +G er =-177.8-4+52.9=-129.0（dBW/K）

干扰载噪比综合[C/T] i 为交调干扰载噪比、上、下行反极化干扰载噪比和上

下行邻星干扰载噪比的真值倒数相加值：计算结果，[C/T] i =-140.6（dBW/K）

总载噪比及发端输出功率

总载噪比[C/T] t 为上行和下行载噪比与干扰载噪比综合[C/T] i 的真值倒数相加值

计算结果，[C/T] t =-143.3（dBW/K）

信道容量

信道容量为总载噪比与门限载噪比之差值，即N=[C/T] t -[C/T] th =11.2dB，其真值N≈13（个）

每信道所需的卫星EIRPss为：EIRP ss =EIRP s -N=29-11.2=17.8（dBW）

每信道所需的船载站EIRP es 为：EIRP es =[C/T] u +L u -[G/T] s -N=-131+200.4-（-12）-11.2=70.3（dBW）

已知发射馈线损耗L ftl 为1.2dB，再设高功放发射机输出补偿M e 为3dB

则高功放输出功率要求为：[P out ]=EIRP es -G et +L ftl +M e =70.3-51.0+1.2+3.0=23.5（dBW）

那么，高功放输出功率要求为P out =223.9W8

链路计算结果分析

载波占用带宽为1802.3kHz，分配带宽为2137.5kHz

按转发器36MHz带宽计算，对3/4速率FER来说

当信道间隔为2137.5kHz时，信道数为16个，而从链路计算中得出的信道容量为13个，可见该系统是功率受限系统

在传输信道中，考虑到雨衰等环境影响，设置3dB的系统备余量

同时在发端站发射机设置了3dB的输出补偿，以提高输出的线性度，确保信号质量

计算出发射机输出功率223.9W，实际配置为750W，以确保一定的功率余量

一、研究内容思维导图

U682687144

4.78

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线上销售全链路布局思维导图

春困

1.76

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