1、6.1 數字微波通信的假想參考通道與誤碼性能指標數字微波通信的假想參考通道與誤碼性能指標6.2 數字微波的信道噪聲與噪聲指標分配數字微波的信道噪聲與噪聲指標分配6.3 數字微波信道線路參數計算數字微波信道線路參數計算6.4 衛星接收機載噪比與衛星接收機載噪比與g/t值的計算值的計算6.5 衛星通信線路的衛星通信線路的c/t值值6.6 fdm/fm/fdma系統中的衛星線路參數設計系統中的衛星線路參數設計6.7 tdma系統中的衛星線路參數設計及容量計算系統中的衛星線路參數設計及容量計算 數字信道是指對話音信號進行數字信道是指對話音信號進行pcm處處理后的數字化語音信號經過多路復用的信理后的數字

2、化語音信號經過多路復用的信道。通常一個數字通道是指與交換機或終道。通常一個數字通道是指與交換機或終端設備相連接的兩個數字配線架端設備相連接的兩個數字配線架ddf或等或等效設備（如效設備（如dxc設備）間的全部傳輸手段，設備）間的全部傳輸手段，一般含概了一個或幾個數字段。一般含概了一個或幾個數字段。6.1.1 sdh體制下的數字體制下的數字微波通信微波通信 在在pdh系統中，信息是以串行比系統中，信息是以串行比特流的形式傳輸的，可用嚴重誤碼秒、特流的形式傳輸的，可用嚴重誤碼秒、誤碼秒來衡量系統誤碼性能。誤碼秒來衡量系統誤碼性能。1.假設參考數字連接模型假設參考數字連接模型（1）假設參考數字連接（

3、）假設參考數字連接（hrx） itu-t規定，在全球范圍內任意兩個用戶間規定，在全球范圍內任意兩個用戶間的最長假想數字通道的長度為的最長假想數字通道的長度為27500km，其中包，其中包括國內部分；最長假想參考數字通道的長度為括國內部分；最長假想參考數字通道的長度為6900km，這部分又可分為長途網、中繼網和用，這部分又可分為長途網、中繼網和用戶網（接入網）三部分?？梢姂艟W（接入網）三部分?？梢奿tu-t建議的一個建議的一個標準的最長標準的最長hrx包含包含14個假設參考數字鏈路和個假設參考數字鏈路和13個交換節點。個交換節點。（2）假想參考數字鏈路（或通道）假想參考數字鏈路（或通道）（hrd

4、l） 為了簡化數字傳輸系統的研究，把為了簡化數字傳輸系統的研究，把hrx中的中的兩個相鄰交換點的數字配線架間所有的傳輸系統、兩個相鄰交換點的數字配線架間所有的傳輸系統、復接和分接設備等各種傳輸單元（不包括交換），復接和分接設備等各種傳輸單元（不包括交換），用假想參考數字鏈路（用假想參考數字鏈路（hrdl）表示。）表示。（3）假設參考數字段（）假設參考數字段（hrds） 一個假想參考鏈路（一個假想參考鏈路（hrdl）是由多個假想）是由多個假想參考數字段（參考數字段（hrds）構成的。而一個假想參考）構成的。而一個假想參考數字段數字段hrds是指兩個相鄰的數字配線架是指兩個相鄰的數字配線架ddf或

5、或等效設備（例如兩個分插復用器等效設備（例如兩個分插復用器adm）之間用）之間用來傳輸特定速率的數字信號的線路及設備。來傳輸特定速率的數字信號的線路及設備。2.sdh網絡的誤碼評定參數網絡的誤碼評定參數（1）誤塊（）誤塊（eb） 由于由于sdh幀結構采用塊狀結構，因而當同一幀結構采用塊狀結構，因而當同一塊內的任意比特發生差錯時，則認為該塊出現差塊內的任意比特發生差錯時，則認為該塊出現差錯，通常稱該塊為差錯塊，或誤塊。錯，通常稱該塊為差錯塊，或誤塊。（2）誤碼性能參數）誤碼性能參數 誤塊秒比（誤塊秒比（） 嚴重誤塊秒比（嚴重誤塊秒比（） 背景誤塊比（背景誤塊比（）6.1.2 誤碼性能規范誤碼性能

6、規范1.全程誤碼指標全程誤碼指標 由假設參考通道模型可知，對于由假設參考通道模型可知，對于stm-1數字微波通信系統，其最長的假設參考數數字微波通信系統，其最長的假設參考數字通道為字通道為27500km，這樣其全程端到端的，這樣其全程端到端的誤碼特性應滿足表誤碼特性應滿足表6-1的要求。的要求。2.指標分配指標分配 為了將圖為了將圖6-3所示的所示的27500km端到端光纖通信端到端光纖通信系統的指標分配到更小的組成部分，系統的指標分配到更小的組成部分，g.826采用采用了一種新的分配法，即在按區段分配的基礎上結了一種新的分配法，即在按區段分配的基礎上結合按距離分配的方法。合按距離分配的方法。

7、（1）國際部分）國際部分 國際部分是指兩個終端國家的國際部分是指兩個終端國家的ig之間的部分。之間的部分。（2）國內部分）國內部分 國內部分從國內部分從ig到通道終端點（到通道終端點（ptp）之間的）之間的部分，如圖部分，如圖6-3所示。通常所示。通常ptp位于用戶處。位于用戶處。圖6-3 高比特率通道全程指標分配 表6-2 hrds誤碼性能指標hrdssesr420km4 .6210-5280km3.0810-550km5.510-66.2.1 噪聲的分類噪聲的分類 數字微波的信道噪聲可分為數字微波的信道噪聲可分為4類：分別類：分別為熱噪聲（包括本振噪聲）、各種干擾噪為熱噪聲（包括本振噪聲）

8、、各種干擾噪聲、波形失真噪聲和其他噪聲。聲、波形失真噪聲和其他噪聲。1.熱噪聲熱噪聲 本節中討論的熱噪聲是指收信機的固有熱噪本節中討論的熱噪聲是指收信機的固有熱噪聲和收發本振熱噪聲。聲和收發本振熱噪聲。（1）收信機的固有熱噪聲）收信機的固有熱噪聲n固固=nfkt0b（2）收發本振源的熱噪聲）收發本振源的熱噪聲 對收發本振源而言，熱噪聲主要由寄生調對收發本振源而言，熱噪聲主要由寄生調相噪聲和寄生調幅噪聲組成。相噪聲和寄生調幅噪聲組成。2.各種干擾噪聲各種干擾噪聲 從干擾噪聲的性質來看，基本上可分為兩大從干擾噪聲的性質來看，基本上可分為兩大類：一類是設備及饋線系統造成的，例如回波干類：一類是設備及

9、饋線系統造成的，例如回波干擾、交叉極化干擾等就屬于這一類；另一類屬于擾、交叉極化干擾等就屬于這一類；另一類屬于其他干擾，可認為是外來干擾。其他干擾，可認為是外來干擾。（1）回波干擾）回波干擾 在饋線及分路系統中，有很多導波元件，當在饋線及分路系統中，有很多導波元件，當導波元件之間的連接處的連接不理想時，會形成導波元件之間的連接處的連接不理想時，會形成對電波反射。對電波反射。（2）交叉極化干擾）交叉極化干擾 為了提高高頻信道的頻譜利用率，在數字微為了提高高頻信道的頻譜利用率，在數字微波通信中用同一個射頻的兩種正交極化波（即利波通信中用同一個射頻的兩種正交極化波（即利用水平極化波和垂直極化波的相互

10、正交性）來攜用水平極化波和垂直極化波的相互正交性）來攜帶不同波道的信息，這就是同頻再用方案。帶不同波道的信息，這就是同頻再用方案。（3）收發干擾）收發干擾 在同一個微波站中，對某個通信方向的收信在同一個微波站中，對某個通信方向的收信和發信通常是共用一副天線的。這樣發支路的電和發信通常是共用一副天線的。這樣發支路的電波就可以通過饋線系統的收發公用器件（也可能波就可以通過饋線系統的收發公用器件（也可能通過天線端的反射）而進入收信機，從而形成收通過天線端的反射）而進入收信機，從而形成收發支路間的干擾。發支路間的干擾。（4）鄰近波道干擾）鄰近波道干擾 當多波道工作時，發端或收端各波道當多波道工作時，發

11、端或收端各波道的射頻頻率之間應有一定的間隔，否則就的射頻頻率之間應有一定的間隔，否則就會造成對鄰近波道的干擾。會造成對鄰近波道的干擾。（5）天線系統的同頻干擾）天線系統的同頻干擾 天線間的耦合會使二頻制系統通過多天線間的耦合會使二頻制系統通過多種途徑產生同頻干擾，如圖種途徑產生同頻干擾，如圖6-4所示。所示。圖6-4 天線間耦合產生的同頻干擾6.2.2 噪聲指標的分配噪聲指標的分配1.載噪比的概念載噪比的概念 載噪比是指載波功率與噪聲功率之比。載噪比是指載波功率與噪聲功率之比。通常用符號通常用符號c/n表示。載噪比越低，誤碼表示。載噪比越低，誤碼率就越高，信道的傳輸質量也就越差。率就越高，信道

12、的傳輸質量也就越差。2. 噪聲性質評價噪聲性質評價 按其性質噪聲干擾可分為固定惡化干擾、恒按其性質噪聲干擾可分為固定惡化干擾、恒定惡化干擾和變化惡化干擾，對噪聲干擾的這種定惡化干擾和變化惡化干擾，對噪聲干擾的這種分類法是與數字微波信道傳播特點相適應的。分類法是與數字微波信道傳播特點相適應的。 恒定惡化干擾是指與電波衰落無關的各種噪恒定惡化干擾是指與電波衰落無關的各種噪聲，例如回波干擾、越站干擾、鄰近波道干擾和聲，例如回波干擾、越站干擾、鄰近波道干擾和本振噪聲等。本振噪聲等。6.3 數字微波信道線路參數計算數字微波信道線路參數計算6.3.1 信道的基本性能和主要信道的基本性能和主要線路參數計算線

13、路參數計算1.一定誤碼率要求下的實際門限一定誤碼率要求下的實際門限電平值電平值 理論載噪比表示的是一定誤碼率指標理論載噪比表示的是一定誤碼率指標f信號信號與高斯白噪聲的比值，這些噪聲包括熱噪聲和各與高斯白噪聲的比值，這些噪聲包括熱噪聲和各種干擾噪聲，但沒有考慮設備性能不完善的影響種干擾噪聲，但沒有考慮設備性能不完善的影響（指（指n固固）。）。【例【例6-1】已知某數字微波通信系統的已知某數字微波通信系統的技術指標如下：技術指標如下：門限載噪比門限載噪比=23.1db（沒有考慮固定惡（沒有考慮固定惡化成分）化成分）, 接收機噪聲系數接收機噪聲系數=1.62 ,接收機的接收機的等效帶寬等效帶寬=2

14、5.833mhz，試計算出該系統的，試計算出該系統的實際門限電平值。實際門限電平值。 解：固有熱噪聲 bktnnf0固 =1.621.3810-2310329025.833106 =1.6710-10 (mw) （取t0=290，室溫溫度） 門rp101067. 1lg101 .23）（db(dbm) = -74.67 dbm2.衰落儲備衰落儲備 衰落儲備包括平衰落儲備和多徑衰落衰落儲備包括平衰落儲備和多徑衰落儲備，下面分別進行介紹。儲備，下面分別進行介紹。（1）平衰落儲備）平衰落儲備 首先介紹一下平衰落的概念。平衰落首先介紹一下平衰落的概念。平衰落是指頻帶內的各種頻率分量所受到的衰減是指頻帶

15、內的各種頻率分量所受到的衰減近似相等的衰落。近似相等的衰落。（2）多徑衰落儲備）多徑衰落儲備 當寬帶信號經多徑傳播時，由于當寬帶信號經多徑傳播時，由于所傳輸的路徑不同，因此信號到達接所傳輸的路徑不同，因此信號到達接收端的時延不同，從而造成相互干擾，收端的時延不同，從而造成相互干擾，使得帶內各頻率分量的幅度受到的衰使得帶內各頻率分量的幅度受到的衰減程度不同，這就是多徑衰落。減程度不同，這就是多徑衰落。（3）復合平衰落儲備）復合平衰落儲備 在采用空間分集技術的系統中，由于接收信在采用空間分集技術的系統中，由于接收信號分別經過主接收系統和分接收系統，然后被送號分別經過主接收系統和分接收系統，然后被送

16、入中頻合成器進行同相合成，此時系統的衰落特入中頻合成器進行同相合成，此時系統的衰落特性就得到了改善，我們稱通過空間分集而改善的性就得到了改善，我們稱通過空間分集而改善的特性為復合平衰落儲備特性為復合平衰落儲備mfc，可用下式計算：，可用下式計算： 其中其中mf1，mf2分別表示兩個分集接收系統的分別表示兩個分集接收系統的平衰落儲備，而平衰落儲備，而max（mf1，mf2）則代表取兩者）則代表取兩者中間最大的數值，中間最大的數值，d12表示兩個分集系統的天線收表示兩個分集系統的天線收信電平差。信電平差。)101lg(103),(102112dffaxfcmmmm3.衰落概率指標分配衰落概率指標分

17、配 數字微波傳輸信道是以高誤碼率作為數字微波傳輸信道是以高誤碼率作為設計指標的，所以這里所指的分配當然是設計指標的，所以這里所指的分配當然是指高誤碼率時對應的衰落概率指標分配。指高誤碼率時對應的衰落概率指標分配。（1）不同信道的衰落概率分配）不同信道的衰落概率分配 電話傳輸信道電話傳輸信道 當一條實際微波電路的總長為當一條實際微波電路的總長為d公里時，則公里時，則該電路分配允許的衰落概率指標不得超過該電路分配允許的衰落概率指標不得超過 數據傳輸信道數據傳輸信道 當實際電路長度為當實際電路長度為d公里時，其允許的衰落公里時，其允許的衰落概率指標不得超過：概率指標不得超過：px=2500%01.

18、0dpx=2500%054. 0d（2）衰落概率的估算）衰落概率的估算 在大容量的數字微波通信系統中，影在大容量的數字微波通信系統中，影響衰落概率指標的因素有平衰落和頻率選響衰落概率指標的因素有平衰落和頻率選擇性衰落，因此系統的衰落概率擇性衰落，因此系統的衰落概率pm可以用可以用平衰落引起的衰落概率平衰落引起的衰落概率pmf和頻率選擇性衰和頻率選擇性衰落引起的衰落概率落引起的衰落概率pms來表示，即來表示，即 平衰落所引起的衰落概率平衰落所引起的衰落概率mf 我國在確定衰落概率時是根據我國在確定衰落概率時是根據itu的規定，的規定，以下列經驗式進行計算的：以下列經驗式進行計算的：頻率選擇性衰落

19、引起的衰落概率頻率選擇性衰落引起的衰落概率ms 當存在多徑衰落時，由于不同路徑的信號，當存在多徑衰落時，由于不同路徑的信號，其傳輸時延不同，會對主信號構成干擾，而且其傳輸時延不同，會對主信號構成干擾，而且ms越小，造成系統瞬間中斷的概率（即衰落概率）越小，造成系統瞬間中斷的概率（即衰落概率）越高。越高。1010fmcbmfdfkqp6.3.2 改善誤碼性能的措施改善誤碼性能的措施1.采用備用波道時的衰落概率改善采用備用波道時的衰落概率改善 當某中繼段的衰落概率指標大于式（當某中繼段的衰落概率指標大于式（6-6）（針對電話傳輸波道）計算出的分配值（針對電話傳輸波道）計算出的分配值px時，時，我們

20、可以考慮采用備用波道方式來改善系統性能，我們可以考慮采用備用波道方式來改善系統性能，為此提出了備用波道改善系數為此提出了備用波道改善系數 ifd，它表示改善后，它表示改善后的衰落概率的衰落概率pfd與平衰落情況下的衰落概率與平衰落情況下的衰落概率pmf的關的關系，并可用下式表述：系，并可用下式表述：fdmffdipp 表6-5 g的取值頻段（ghz）246、713g10.50.250.072.采用分集技術時的衰落概率改善采用分集技術時的衰落概率改善 常用的分集技術有空間分集和頻率分集。對常用的分集技術有空間分集和頻率分集。對于地面反射所引起的多徑衰落，常采用空間分集于地面反射所引起的多徑衰落，

21、常采用空間分集的方式來克服其影響。的方式來克服其影響。 我們用我們用pfd+sd來表示采用空間分集時的衰落概來表示采用空間分集時的衰落概率，具體表示式如下：率，具體表示式如下：sdfdmfsdfdsdfdiipipp 【例【例6-3】現有一數字微波通信系統，某中繼現有一數字微波通信系統，某中繼段段d=50km，處在，處在c型端面，型端面，f=5ghz，自由空間，自由空間收信電平收信電平pr0 = -43.6dbm，接收機實際門限電平，接收機實際門限電平pr門門= -74.8dbm(ber1010-3-3),),實際門限載噪比（實際門限載噪比（c c實實/n/n固固）=23.1db=23.1db

22、，系統采用，系統采用6 6：1 1波道備份和二重波道備份和二重空間分集接收。試求如下參數：空間分集接收。試求如下參數： （1 1）1 1平衰落儲備平衰落儲備m mf f （2 2）該段電路的瞬斷率）該段電路的瞬斷率p pm m （3）采用）采用6：1備用波道后的瞬斷率備用波道后的瞬斷率pfd （4）采用）采用二重空間分集后的瞬斷率二重空間分集后的瞬斷率p pfd+sdfd+sd 解： （1）根據平衰落儲備的定義可知 門rrfppm0= -43.6-(-74.8)=31.2 (db) (2) 衰落概率msmfmppp 根據查表（6-4）可知c型端面的kq=2.8810-5, c=2.2， 并且b

23、=1，那么由式（6-9）可以計算出： mfp=102 .312 . 25105051088. 2= 0.610-3 msp=10332 . 25105051088. 2= 0 .410-3 因為采用了二重空間分集接收技術，如果兩接收系 統的收信電平相等的話，平衰落儲備應比 mf增加 3db， 對應的mfp0.310-3，那么該中繼段的衰落概率為 msmfmppp=0.310-3+ 0 .410-3 =0 .710-3 （3）求 6：1 波道備份后的衰落概率 若波道間隔f=40mhz，工作頻率 f=5000mhz， mfc=33.3db，取 g= 0.4，先利用式（6-12）計算 6：1 波道備

24、份后的等效頻率間隔：fnfnfnnfeq 121 =5 .21406140254066 （mhz）由式（6-11）求出改善系數 1010fcmfdffgi=5 . 41050005 .214 . 0103 .33這樣 fdmfdipp=431053. 15 . 4107 . 0 （4）求采用二重空間分集后的衰落概率 設中繼段間兩副天線的高差 s=10m，則改善系數 isd等于 102310)(102 . 1fcmsddfsi =56.3110)505(10102 . 1103 .3323 5410485. 056.311053. 1sdfdsdfdipp 對于上述 50km 中繼段而言，分配的

25、衰落概率允許值px=51008. 1250050%054. 0，由以上分析可知，fdp41053. 1 px,而510485. 0sdfdp px，可見在該中繼段中應使用二重空間分集技術才能達到設計指標要求。6.4.1 衛星系統中存在的噪聲衛星系統中存在的噪聲與干擾類型與干擾類型 在衛星通信系統中存在著多種噪聲與干擾，在衛星通信系統中存在著多種噪聲與干擾，它們分別是由不同的器件引入的，而且與系統所它們分別是由不同的器件引入的，而且與系統所采用的尋址方式有關，下面分別進行介紹。采用的尋址方式有關，下面分別進行介紹。1.噪聲類型噪聲類型 衛星通信系統是以大氣作為傳輸介質來完成衛星通信系統是以大氣作

26、為傳輸介質來完成地球站與衛星轉發器之間的信息交互的。由于其地球站與衛星轉發器之間的信息交互的。由于其傳輸路徑長，接收機所接收的信號功率非常弱，傳輸路徑長，接收機所接收的信號功率非常弱，因此對噪聲非常敏感。因此對噪聲非常敏感。（1）熱噪聲）熱噪聲 系統中的任何器件和設備工作時，都會給系系統中的任何器件和設備工作時，都會給系統引入熱噪聲，其功率為統引入熱噪聲，其功率為n=kt0b，與數字微，與數字微波中的噪聲功率的形式相同。波中的噪聲功率的形式相同。（2）天線噪聲）天線噪聲 無論是在微波系統中，還是在衛星系無論是在微波系統中，還是在衛星系統中，天線都是用來完成射頻信號的發送統中，天線都是用來完成射

27、頻信號的發送與接收工作的設備。與接收工作的設備。 根據噪聲源產生的原因，噪聲源大致根據噪聲源產生的原因，噪聲源大致可分為自然噪聲源和人為噪聲源兩大類?？煞譃樽匀辉肼曉春腿藶樵肼曉磧纱箢悺Ｗ匀辉肼曉窗ㄓ钪嬖肼暋⑻栐肼暋⒌刈匀辉肼曉窗ㄓ钪嬖肼暋⑻栐肼?、地面噪聲、大氣層吸收和降雨損耗等產生的面噪聲、大氣層吸收和降雨損耗等產生的噪聲。噪聲。 由于噪聲是通過接收機天線進入由于噪聲是通過接收機天線進入系統的，為了衡量進入接收系統的噪系統的，為了衡量進入接收系統的噪聲大小，因而我們提出了一個新的物聲大小，因而我們提出了一個新的物理量理量天線噪聲溫度。在圖天線噪聲溫度。在圖6-5中給中給出了一個典型地

28、面站受到大氣吸收出了一個典型地面站受到大氣吸收（實線）和銀河系外噪聲（虛線）影（實線）和銀河系外噪聲（虛線）影響時的天線噪聲溫度示意圖。響時的天線噪聲溫度示意圖。圖6-5 天線噪聲溫度與仰角和頻率的關系曲線 在第在第1章中我們已經介紹了衛星接收系統的章中我們已經介紹了衛星接收系統的結構，除接收天線會給系統引入噪聲外，其他器結構，除接收天線會給系統引入噪聲外，其他器件如低噪聲放大器、下變頻器以及天線與低噪聲件如低噪聲放大器、下變頻器以及天線與低噪聲放大器間的饋線都會是系統的重要噪聲來源。如放大器間的饋線都會是系統的重要噪聲來源。如果天線與低噪聲放大器間的饋線對信號具有果天線與低噪聲放大器間的饋線

29、對信號具有1/l的衰減量，那么接收系統噪聲溫度的衰減量，那么接收系統噪聲溫度tt可用下式來可用下式來表示：表示：tt=ta/l+ti（11/l）+tr其中，其中，ti為環境噪聲溫度（通常為環境噪聲溫度（通常假設為假設為290k）；）；ta為天線噪聲溫度；為天線噪聲溫度；l為天線到低噪聲放大器之間的衰減為天線到低噪聲放大器之間的衰減量；量；tr為接收機有效噪聲溫度（如低為接收機有效噪聲溫度（如低噪聲放大器、下變頻器等內部器件）。噪聲放大器、下變頻器等內部器件）。2.干擾干擾 衛星系統中所能存在的干擾有很衛星系統中所能存在的干擾有很多種，而且與系統中運用的多址方式多種，而且與系統中運用的多址方式有

30、關，這里我們詳細介紹幾種常見的有關，這里我們詳細介紹幾種常見的干擾。干擾。（1）交調干擾）交調干擾（2）鄰道干擾）鄰道干擾 鄰道干擾是指相鄰波道或相近波道所鄰道干擾是指相鄰波道或相近波道所帶來的干擾，其產生的原因主要如下。帶來的干擾，其產生的原因主要如下。 相鄰波道間隔過小或接收濾波器相鄰波道間隔過小或接收濾波器特性不完善造成的干擾特性不完善造成的干擾 其他站寄生發射造成的干擾其他站寄生發射造成的干擾（3）相鄰波束間的干擾）相鄰波束間的干擾 當衛星系統中采用了空分多址方式時，即采當衛星系統中采用了空分多址方式時，即采用波束隔離方式，它首先是將地球表面分成若干用波束隔離方式，它首先是將地球表面分

31、成若干個區域，不同的區域用不同的波束覆蓋，而且彼個區域，不同的區域用不同的波束覆蓋，而且彼此互不重疊。這樣不同波束可以采用相同頻帶，此互不重疊。這樣不同波束可以采用相同頻帶，但由于天線方向圖的旁瓣效應，使得兩個彼此接但由于天線方向圖的旁瓣效應，使得兩個彼此接近的波束之間存在相互干擾，這就是相鄰波束間近的波束之間存在相互干擾，這就是相鄰波束間的干擾。的干擾。（4）交叉極化干擾）交叉極化干擾 為了提高頻帶利用率，在衛星通信系為了提高頻帶利用率，在衛星通信系統中（或衛星移動通信系統中）可以采用統中（或衛星移動通信系統中）可以采用空間區域彼此重疊、空間指向一致、工作空間區域彼此重疊、空間指向一致、工作

32、頻率相同、極化方式不同的兩個波束（一頻率相同、極化方式不同的兩個波束（一個是水平極化波，另一個是垂直極化波）個是水平極化波，另一個是垂直極化波）來實現信號隔離。來實現信號隔離。（5）碼間干擾）碼間干擾 當數字序列經過具有理想低通特性的信道時，當數字序列經過具有理想低通特性的信道時，如果其傳輸速率以及所占用信道帶寬滿足奈奎斯如果其傳輸速率以及所占用信道帶寬滿足奈奎斯特準則，那么其輸出信號序列中各比特間不存在特準則，那么其輸出信號序列中各比特間不存在碼間干擾。碼間干擾。（6）同頻干擾）同頻干擾 所有進入接收機通帶內的、與本信道頻率相所有進入接收機通帶內的、與本信道頻率相同的或相近的無用信號都會對本

33、信道信號構成干同的或相近的無用信號都會對本信道信號構成干擾，這種干擾就是同頻干擾。擾，這種干擾就是同頻干擾。6.4.2 接收機載噪比與地球站接收機載噪比與地球站性能因數性能因數g/t值值1.接收機輸入端的信號功率接收機輸入端的信號功率 如果某系統中的發射天線與接收天線之間的如果某系統中的發射天線與接收天線之間的距離為距離為d，接收天線效率為，接收天線效率為r，ar為接收天線開為接收天線開口面積，因而接收天線的增益為口面積，因而接收天線的增益為gr=rra42當以當以pt功率發射，同時發信天線的功功率發射，同時發信天線的功率增益為率增益為gt時，那么接收站所接收的信時，那么接收站所接收的信號功率

34、號功率c可用下式表示：可用下式表示：其中其中lp=（4d/）2為自由空間的傳輸為自由空間的傳輸衰減。衰減。rrttdagpc24 2)4(dggprtt2.接收機輸入端載噪比接收機輸入端載噪比 接收機輸入端載噪比是指接收機輸入端所接接收機輸入端載噪比是指接收機輸入端所接收到的有用信號功率與噪聲之比，用符號收到的有用信號功率與噪聲之比，用符號c/n表表示。示。3.地球站性能因數地球站性能因數g/t值值 由式（由式（6-18）可以看出，當設計好一個衛星）可以看出，當設計好一個衛星轉發器之后，那么衛星轉發器的有效全向輻射功轉發器之后，那么衛星轉發器的有效全向輻射功率率eirps就確定了。就確定了。

35、由前面的分析可知，當接收機輸由前面的分析可知，當接收機輸入端匹配時，折合到輸入端的熱噪聲入端匹配時，折合到輸入端的熱噪聲功率為功率為n=ktb。這樣。這樣 與與 的關系的關系可表示為可表示為 。tcncbknctc6.5.1 熱噪聲影響下的上下行熱噪聲影響下的上下行鏈路中的鏈路中的c/t值值1.上行鏈路上行鏈路c/t值值 在介紹上行鏈路在介紹上行鏈路ct值之前，我們首先引入值之前，我們首先引入一個新的概念一個新的概念轉發器靈敏度。轉發器靈敏度轉發器靈敏度。轉發器靈敏度是指衛星是指衛星轉發器達到最大飽和輸出時，其輸入轉發器達到最大飽和輸出時，其輸入端所需的信號功率，通常用單位面積上的有效全端所需

36、的信號功率，通常用單位面積上的有效全向輻射功率向輻射功率ws 表示：表示： )4lg(102puesleirpw（1）單載波上行鏈路的）單載波上行鏈路的c/t值值為了與下行鏈路中的接收系統等效噪聲溫為了與下行鏈路中的接收系統等效噪聲溫度加以區別，我們用度加以區別，我們用ctu來表示上行鏈來表示上行鏈路所受熱噪聲影響的程度。由以上分析我路所受熱噪聲影響的程度。由以上分析我們可以順利地寫出們可以順利地寫出 值的表達式：值的表達式：utc（2）多載波條件下的）多載波條件下的c/t值值具體方法就是進行輸入補償，即使總的輸入信號具體方法就是進行輸入補償，即使總的輸入信號功率從飽和點減少一定數值，保證轉發

37、器處于正功率從飽和點減少一定數值，保證轉發器處于正常工作狀態。這時多載波工作的衛星轉發器的常工作狀態。這時多載波工作的衛星轉發器的eirpem為地球站所發射的為地球站所發射的eirp的總和，它將比的總和，它將比單載波條件下工作的衛星轉發器的單載波條件下工作的衛星轉發器的eirpes要小，要小，它們的關系可用下式表示：它們的關系可用下式表示：式中式中bol為輸入補償值。為輸入補償值。2.下行鏈路的下行鏈路的c/t值值 與上行鏈路與上行鏈路c/t值的表示方式相對應，值的表示方式相對應，我們用我們用c/td來表示下行鏈路中的來表示下行鏈路中的c/t值。值。如果我們只考慮下行鏈路本身的噪聲的話，如果我

38、們只考慮下行鏈路本身的噪聲的話，那么可得那么可得drpdsdtgleirptc6.5.2 交調噪聲影響條件下的交調噪聲影響條件下的c/t值值 在第在第3章中我們曾經指出，在采用章中我們曾經指出，在采用fdma的的衛星系統之中，由于衛星轉發器必須具有同時對衛星系統之中，由于衛星轉發器必須具有同時對多載波進行放大的能力，因而在轉發器中采用行多載波進行放大的能力，因而在轉發器中采用行波管放大器來完成放大功能。波管放大器來完成放大功能。6.5.3 衛星鏈路的總衛星鏈路的總c/t值值 為了便于分析，我們在對某衛星系統為了便于分析，我們在對某衛星系統鏈路進行計算時，假設其衛星鏈路的等效鏈路進行計算時，假設

39、其衛星鏈路的等效噪聲溫度噪聲溫度tt是上行鏈路噪聲是上行鏈路噪聲tu（與前面（與前面tsat意義相同）、下行鏈路噪聲意義相同）、下行鏈路噪聲td和交調噪和交調噪聲聲ttd三部分組成的，即三部分組成的，即tt=tu+td+ttd ，顯，顯然有然有lmdmumtmtctctctc11116.5.4 衛星鏈路的衛星鏈路的c/t門限余量門限余量 一般我們將一般我們將 值與值與 門門值之間的差值值之間的差值定義為定義為“門限余量門限余量”m門門，即，即 通常考慮到雨、雪等氣象條件設備的不穩定通?？紤]到雨、雪等氣象條件設備的不穩定性及器件的老化等因素的影響，因此該門限余量性及器件的老化等因素的影響，因此該

40、門限余量應取適當值。應取適當值。tctc門m=tc-門tc 在在fdm/fm/fdma系統中，某基站欲系統中，某基站欲與系統中的另一個基站進行通話時，首先與系統中的另一個基站進行通話時，首先將所要傳輸的多路信號復用到基帶中的相將所要傳輸的多路信號復用到基帶中的相應位置，然后用基帶信號對本站的發射載應位置，然后用基帶信號對本站的發射載頻進行調頻，最后通過其上行鏈路向衛星頻進行調頻，最后通過其上行鏈路向衛星發送。發送。 【例6-5】已知工作頻率為6/4ghz的fdm/fm/fdma系統中，其衛星轉發器有效全向輻射功率sseirp=22.5db, 接收系統的satrstg=-17.6db/k, 轉發

41、器靈敏度sw=-67db/m2,輸入補償lbo=11db，輸出補償obo= 4.9db， 標準地球站性能因數drtg= 40.7db/k, 傳輸252路電話信號時， 測試音有效值頻偏fr= 577khz, 基帶信號的最 高 頻率fm= 1058khz， 調制 信號 傳輸 帶 寬b=1240khz。試計算該衛星系統的線路參數。解： （1） 滿足系統信噪比指標條件下所需的c/t值。fdm/fm/fdma系統是一個模擬通信系統，在這樣的系統中存在上行鏈路噪聲、下行鏈路噪聲和交調噪聲 （一般三部分之和取60008000pw） ， 若取輸出信噪比s0/n0=51.3db.那么衛星線路應滿足的c/t值為：

42、51.3=5 . 6lg20101 . 3lg106 .2283mrtfftc 可得ttc=-143.8db/k, 折合nc=13.9db。因系統中所使用的普通限幅鑒頻器的載噪比門限值約等于10db，可見仍存在3.9db的差值，故此時thtc=-143.8-3.9=-147.7db/k。 （2）衛星線路實際達到的c/t值 由于系統的上行鏈路工作于6ghz頻段，可以很容易地計算出pul=200.6db，這樣利用式（6-22） 、式（6-23）可求得上行鏈路的emeirp和umtc emeirp= -67-11+200.6-37=85.6db umtc=-67-11-17.6-37=-132.6db/k 由于系統的下行鏈路工作于4ghz頻段，可以很容易地計算出pdl=196.6db，當利用式（6-25）和式（6-26）可得下行鏈路的smeirp和dmtcsmeirp=22.5-4.9=17.6dbdmtc=22.5-4.9-196.6-40.7=-138.3db/k根據圖6-9中所示的lmtclbo的關系可得lmtc=-135.4db/k但值得注意的是上述所求出的tmtc值并不是針對傳輸252路電話載波時的c/t值，而是指多載波工作時的c