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[科普中国]-多卫星链路

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多卫星链路的概念

多卫星链路(multi-satellite link)是指发送地球站和接收地球站间通过两个或多个卫星,不经过任何其他中间地球站所建立的无线电链路。

卫星链路的计算,就是对信号传输质量与各项技术参数之间的关系进行定量分析。在诸多技术参数中起着举足轻重作用的是:广播卫星的等效全向辐射功率EIRP,卫星接收天线的口径。

卫星链路可分为上行链路和下行链路两部分,两个链路的性能指标串接之后就决定了整个卫星链路的质量。在实际工程问题中,由于上行链路的性能一般要优于下行链路的性能,因此整个卫星链路的传输质量在很大程度上由下行链路来确定。

卫星链路又分为模拟卫星链路和数字卫星链路两种类型,两种链路的计算方法是十分接近的。在模拟卫星链路中,人们关心的性能指标是链路的载噪比(C/N);而在数字卫星链路中,人们关心的性能指标是链路的每比特能力与噪声功率谱密度之比,通常记为/

理论分析表明,C/N与/的关系为

式中,B——接收机带宽;——数字信号的码率。采用分贝作单位之后,上式变为

该式将模拟卫星链路和数字卫星链路的计算联系在了一起。

多卫星链路的工作原理模拟卫星链路的传输质量在模拟卫星广播中,由于噪声的存在,接收图像上回出现成群带“慧尾”的白点或黑色脉冲杂波,这通常称为“噪点干扰”,而噪声影响的大小就决定了模拟卫星链路的信号传输质量。

在模拟卫星链路中,模拟卫星接收机的动态门限(JND)是传输质量的判断依据。当整个系统的载噪比大于接收机的动态门限时,噪声对图像的干扰很小,故不被人们所察觉,此时传输质量是合格的;反之,当系统载噪比等于或低于接收机的动态门限时,接收图像上就会出现“噪点干扰”,因此传输质量就是不合格的。

从以上的分析可以看出,模拟卫星链路的传输质量时由系统的载噪比所确定的。根据大量的实测数据,模拟卫星接收机的动态门限在12dB左右,因此系统的载噪比只要满足下式

就可以得到令人满意的传输质量。

数字卫星链路的传输质量在数字卫星链路中,由于存在着各种噪声和干扰的影响,因此在卫星接收机的解码过程中会出现误码,于是误码率(误码数与总码数之比)就成为了传输质量的判断依据。误码率越小,则系统的性能就越好。

理论分析表明,误码率是/的函数,也就是说,数字卫星链路的传输质量是由系统的/所确定的。与模拟卫星链路类似,在数字卫星链路中也存在着一个门限,成为/门限;当系统的/大于此门限时,信号传输质量就是合格的。1