衛(wèi)星通信地球站設(shè)備1教材

1、衛(wèi)星通信地球站設(shè)備一、地球站的分類及組成1.1 地球站的各類1.1.1 衛(wèi)星通信地球站 可以按安裝方式、傳輸信號特征、天線口徑尺寸、設(shè)備規(guī)模及用途來分類：1、按安裝方式：固定站可搬運站移動站2、按傳輸信號特征：模擬站數(shù)字站3、按業(yè)務(wù)性質(zhì)：遙測、遙控、跟蹤站通信業(yè)務(wù)站4、按用途分：民用通信站：公用站專用站軍用通信站：戰(zhàn)略通信站戰(zhàn)術(shù)通信站衛(wèi)星廣播業(yè)務(wù) 氣象衛(wèi)星航空、航海、導(dǎo)航科學(xué)實驗另外還可以按工作頻段、通信衛(wèi)星類型、多址方式、天線口徑等分 類。目前國際上，通常地球站天線口徑尺寸及 G/T 值的大小將地球站分為 A 、B、C、D、E、F、 G、Z 等各種類型見下表 1：表 1：各類地球站的天線尺寸

2、及性能指標(biāo)類型地球站標(biāo)準(zhǔn)天線尺寸（米）最小 G/T（ dB/k）頻段大型站A15 18（原 3032）35（原 40.7）CC12 14（原 1518）37（原 39）KuB111331.7C中型站F391029CE381034KuF27827CE25729Ku小型站F14.5522.7CE13.525KuD14.5522.7CVSATTVROG0.6 2.45.5C、Ku1.21116C、Ku國內(nèi)Z0.6325.516C、Ku其中 A、B、C 型站稱為標(biāo)準(zhǔn)站，用于國際通信；E和 F又分為 E1、E2、E3和 F1、F2、F3等類型，主要 用于國內(nèi)通信。其中 E2、E3 和 F2、 F3 又稱

3、為中型站。 E1、F1 稱為小 型站。1.1.2 VSAT 地球站的分類1、按安裝方式固定、可搬、車載、機載、船載、背負(fù)式、手提式等 站。2、按網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)星狀、網(wǎng)狀、星狀網(wǎng)狀混合結(jié)構(gòu)。3、按收發(fā)方式單收站、單發(fā)站、雙向站。4、按業(yè)務(wù)性質(zhì)固定業(yè)務(wù)和移動業(yè)務(wù)。5、按支持的主要業(yè)務(wù)類型分話音 VSAT 站、數(shù)據(jù) VSAT站、綜合 VSAT 站。其它的還有按工作頻段分（ L 波段、 C 波段、Ku 波段等）、多址方式 （FDMA 、TDMA 、CDMA 、SDMA 等）。1.2 地球站的組成 一般的衛(wèi)星通信地球站，盡管對于不同的通信體制，地球站的組成 不盡相同。但其基本組成一般包括：天線分系統(tǒng)、發(fā)射分系

4、統(tǒng)、接收分系統(tǒng)、信道終端設(shè)備、遙測跟蹤、 監(jiān)控分系統(tǒng)、伺服跟蹤分系統(tǒng)和電源分系統(tǒng)。1.2.1 VSAT 地球站設(shè)備組成VSAT 衛(wèi)星通信網(wǎng)由衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器、主站（中心站）和遠(yuǎn)端小站三部分組成1）主站的設(shè)備組成：見圖 1：主站設(shè)備連接方框圖。這是我們?yōu)橹袊鴻C械進出口總公司海外 VSAT 衛(wèi)星通信系統(tǒng)所做的技 術(shù)方案的主站設(shè)備構(gòu)成。該系統(tǒng)的主站設(shè)在中石油通信公司（固安） 遠(yuǎn)端小站 8座，設(shè)在剛果（布）。該系統(tǒng)工作在擴展 C 波段（即上行 頻率為 64256725MHz，下行頻率為 34003700MHz ），擬租用泛美 8 通信衛(wèi)星（ 68.5E）。主站設(shè)備由三部分組成：天線、 ODU、IDU （還有

5、網(wǎng)管）。OMT 雙工器（正交模轉(zhuǎn)換器、正交模耦合器、極化分離器）收發(fā) 共用天線要使用雙工器。HPA高功率放大器Booster HPA 放大器的激勵級BUC（ Block UPCoverter）上變頻器塊LNB （ lew noise amplifier Dwon Coverter Block ）低噪聲放大及下 變頻器。ODU 和 IDU 使用了三個不同廠家的設(shè)備ODU 采用的萬康公司提供的美國 mitec 公司的設(shè)備IDU 有德國諾達公司的 IDU5000 室內(nèi)單元。以及 Comtec 公司的衛(wèi)星 調(diào)制解調(diào)器（ 570L）。主站設(shè)備組成的特點：上、下變頻器采用一次變頻。中頻為 L 波段（發(fā)：

6、9501525MHz、 收： 950 1700MHz）主站為多載波工作（將來是）目前是單載波工作，由 IDU5000 發(fā)射一個大載波，接收也是同一 個大載波滿足剛果（布）項目的 8 個小站的通信。10 MHz 參考信號和 LNB 的直流供電由不同的室內(nèi)單元供給，諾達 公司室內(nèi)單元 IDU5000 分別對發(fā)信和收信支路提供 10 MHz 參考信號。由 570LMODEM 對發(fā)信支路的 BUC 提供直流 24V 供電并對 LNB 提 供直流 24V 供電。功放則由室內(nèi)的交流電源供電并在 Booster 內(nèi)，經(jīng)交直流變換后提供 功放所需的直流電壓。在室內(nèi)單元分為兩個系統(tǒng)一個是 IDU5000 為 T

7、DMA 體制的系統(tǒng)。 此系統(tǒng)為網(wǎng)狀網(wǎng)， 有網(wǎng)管設(shè) 備對該系統(tǒng)進行監(jiān)視控制管理。另一個系統(tǒng)則是由 570L 調(diào)制解調(diào)器構(gòu)成。它是一個 TDM/MCPC 體 制的系統(tǒng)，是個星形網(wǎng)，固定預(yù)分配的系統(tǒng)。 （570L 有其特點，即它采用 了 Turbo 糾錯編碼）。這兩個系統(tǒng)共用室外單元 ODU 和天饋系統(tǒng)。2、遠(yuǎn)端小站設(shè)備組成見遠(yuǎn)端小站設(shè)備連接方框圖圖 2ODU 由萬康公司提供的澳大利亞的 Coden 公司的設(shè)備；IDU 則由德國諾達公司 SKYwanODU2500 室內(nèi)單元； 小站設(shè)備由三部分組成：天饋系統(tǒng)、 ODU、IDU ； 上、下變頻均為一次變頻，中頻為 L 波段； 小站發(fā)射一個載波 （TDM

8、A 大載波），接收一個載波 （與發(fā)射的 TDMA 為同一個載波）；IRD電視接收機（接收泛美 4號星的中央第 4套、第 9套節(jié)目）； 由 IRD 向 LNB 提供直流 24V 電源；IDU2500 向收、發(fā)支路提供 10MHz 參考信號；BUC 由室內(nèi)交流電源提供供電。 注：將來在遠(yuǎn)端可以配置以 570L 調(diào)制解調(diào)器作為室內(nèi)單元再配以擴展 C 波段的天線和 ODU ，構(gòu)成星形網(wǎng)的的遠(yuǎn)端小站。 二、地球站的天饋系統(tǒng)2.1 天線的功能與分類2.1.1 天線的功能1）把發(fā)送設(shè)備產(chǎn)生的大功率微波信號以電磁波的形式向衛(wèi)星輻射。2）接收衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的微波信號，并把它送至接收設(shè)備的第一級低噪聲放 大器中。3）

9、要使天線始終對準(zhǔn)衛(wèi)星方向（采用伺服跟蹤系統(tǒng)） 。2.1.2 天線的分類衛(wèi)星通信一般采用面天線，所謂面天線，就是具有初級饋源并由反射面形成次級輻射場的天線。面天線主要包括單反射面天線和雙反射面天線兩大類。其主要類型 如下：1）前饋式拋物面天線（單反射面）由饋源喇叭和主反射拋物面組成如圖 2A 。由位于焦點處饋源發(fā)出的 球面波經(jīng)拋物面反射后變換成平面波， 形成沿拋物面軸向輻射最強的窄波 束，這種天線早期用過，由于饋源的阻擋，效率較低，現(xiàn)已不用。2）偏饋（偏置）拋物面天線（單反射面天線）它實質(zhì)上是切割拋物面部分曲面，在焦點處放置饋源喇叭，使其僅 對偏置反射面照射。圖如 2b，由于饋源偏離視軸，不產(chǎn)生

10、阻擋，故可提 高效率，降低副瓣。 是 VSAT 小型地球站理想的天線。比如， Ku 波段 1.2 米天線和 1.8 米天線均采用此種天線。3）卡塞格倫天線（雙反射面天線） 利用后凸雙曲面和拋物面而形成的雙反射面天線。如圖 2c 所示。 由饋源喇叭對副反射面（雙曲面）照射，再由副反射面再對主反射 面（拋物面）照射形成平面波束。 這種天線口徑利用系數(shù)高，從而提高了 天線的效率。這是大、中型衛(wèi)星通信地面站， 不論 C波段還是 Ku 波段，均采用此 類天線。（屬后饋式天線）。4）環(huán)焦天線（雙反射面天線） 環(huán)焦天線又稱偏焦軸天線。其特點是作為主反射面的焦點不是一個 點而是副反射面前的一個焦環(huán)，如圖 2d

11、 所示，它克服了饋源喇叭直接照射副反射面產(chǎn)生駐波的缺點。 并減少了副反射面遮擋的影響， 提高了效率，降低了副瓣電平。適用于 VSAT 小型地面站及電視單收站圖 2b: 偏饋拋物面天線2.2 天線的構(gòu)成1）天線的組成 以卡塞格倫天線為例，它是由主反射面、副反射面、饋源喇叭（初 級輻射器、或一次輻射器） 、雙工器、座架、驅(qū)動裝置。（對于大型天線有 同服跟蹤系統(tǒng)）等組成。一般 6 米以下天線不需要自動跟蹤系統(tǒng)。 67 米天線可用可不用。 8 米以上天線需要自動跟蹤系統(tǒng)。天線的驅(qū)動方式：人工、電動、自動三種方式。2）雙工器（1）關(guān)于極化在介紹雙工器之前，先來介紹關(guān)于極化的基本概念。什么是極化、 什么是

12、線極化、什么是園極化？什么是極化表征均勻平面波的電場矢量在空間指向的變化。它是 通過電場矢量末端的軌跡來具體說明。光學(xué)上稱之為偏振。按電場矢 量軌跡的特點極化分為線極化、園極化、橢園極化三種。 什么是線極化、園極化、橢園極化？當(dāng)電場矢量末端的軌跡在垂直于電磁波傳播方向的垂直平面上的投影 是一條直線時，稱為線極化波。當(dāng)投影是園時，為園極化波，投影為橢園時為橢園極化波。 級極化分為垂直極化和水平極化。園極化分左旋園極化和右旋園極化，向傳播方向看過去電場矢量順時 針旋轉(zhuǎn)的稱為右旋園極化。逆時針旋轉(zhuǎn)的稱為左旋園極化。 線極化、園極化、橢園極化波之間的關(guān)系?？臻g傳播的電磁波常為橢園極化波。即瞬時電場的大

13、小和方向隨時間 變化，其矢量軌跡為橢園形，橢園的長軸與短軸之比定義為軸比。當(dāng) 軸比為 1 時變?yōu)閳@極化波，當(dāng)軸比為無限大時，橢園極化波變?yōu)榫€極 化波。因此，線、園極化波是橢園極化波的特例。10任一橢園極化波都可以分解為兩個極化方向互相垂直的直線極化波的 疊加。 任一直線極化波也可以分解為兩個振幅相等但旋轉(zhuǎn)方向相反的園極化 波的疊加。任一園極化波可分解為兩個振幅相等，相位差 90（或 270）的兩 個線極化波。園極化和線極化波的相互轉(zhuǎn)化 通過微波移相器可將園極化波轉(zhuǎn)換為線極化波，也可將線極化波轉(zhuǎn)換 為園極化波。（2）雙工器： 對于區(qū)域或國內(nèi)衛(wèi)星通信通常采用線極化天線（對于國際衛(wèi)星通信 通常采 用

14、園極 化天 線）。而線極 化天 線所 用的雙 工器 又稱 為 OMT （Oithomode tiansduser）， OMT 又叫做正交模轉(zhuǎn)換器或正交模耦合器。OMT 的作用是用于收發(fā)共用天線來分離收發(fā)信號的。 其結(jié)構(gòu)見圖 2e所示 OMT 有三個端口，若端口 1 輸入垂直線極化波，端口 2 輸入水平線極化 波，則從端口 3 將輸出兩個互相垂直的線極化波。 相互垂直的兩個線極化 波之間無能量耦合，傳輸互不影響。根據(jù)圖中的結(jié)構(gòu)，端口 1、2 是相互 隔離的，故端口 1的電磁波不會傳到端口 2 云，反之亦然。按照互易原理， 若端口 3 輸入兩個互相垂直的線極化波，它們將分別從端口 1 和端口 2

15、輸出。11在端口 1 接發(fā)射機，端口 2 接入接收機，端口 3 接天線的饋源喇叭， 這樣就構(gòu)成了衛(wèi)星通信天線的雙工器。發(fā)射信號（端口 1）不會傳至接收 機（端口 2），而是傳送給天線（設(shè)發(fā)信信號為垂直極化波） ，而從天線接 收來的水平極化波只能傳送至端口 2（接收機），而不能傳送至端口 1（發(fā) 射機），起到了收發(fā)分離的作用。通常為了增大收發(fā)信的隔離度， 在 OMT 的收信支路還要安裝一個發(fā) 信帶阻濾波器，以便進一步抑制發(fā)信號進入收信機（ LNB ）。一般該濾波 器提供 55dB 的阻帶，加上交叉極化隔離 30dB，收發(fā)總的隔離度可達到 85dB。2.3 天線的主要性指標(biāo) 天線的主要電氣性參數(shù)有

16、：天線口徑、工作頻段、天線增益、方向 性圖、極化隔離度、天線的噪聲溫度、極化方式。1）天線增益 定義在輸入功率相等的條件下，實際天線與各向均勻輻射的理想 點源天線，在空間同一點處所產(chǎn)生的信號功率密度之比。12增益的計算公式22G（ D/ ） = （ Df/ C）G 天線增益 天線線效率（一般在 50%-70%）D 天線的直徑 工作波長（ f- 工作頻率）C 光速通常天線增益以分貝（ dBi）表示2G=10lg（ D/ ）22） 天線方向性圖 定義以天線的焦點為原點在各個方向上輻射的強度。用以說明輻射 場在主軸方向上的集中程度，或非主軸方向的抑制程度。通常方向性 圖僅在某一平面內(nèi)測量，得到平面方

17、向圖，如 E面、H 面方向圖或水 平面、垂直面方向圖。主瓣和旁瓣 （見圖 2F）最大輻射方向的波瓣稱為主瓣， 其余稱為旁瓣， 有第一旁瓣、 第二旁 瓣離主瓣 180的旁瓣稱為后瓣。主瓣越尖銳，則方向性越好。旁瓣會對衛(wèi)星通信系統(tǒng)產(chǎn)生干擾，因 此旁瓣的抑制是天線的重要指標(biāo)。波束寬度（波瓣寬度） 波束寬度又稱主瓣寬度，又稱半功率波束寬度（指方向圖主瓣最大功13率下降 3dB 處的夾角）波束寬度： 2 0.5=( 58- 80 ) /D例： 4.5米天線：C 波段20.8 （發(fā)射）Ku 波段2 0.32（發(fā)射）3米天線：C 波段： 1.1（發(fā)射）Ku波段： 0.44 （發(fā)射）天線發(fā)射旁瓣方向圖指標(biāo)第一

18、旁瓣的功率必須比主瓣小 14dB 以上； 旁瓣峰值超過下式所確定的包絡(luò)線的旁瓣數(shù)目不能多于總旁瓣 數(shù)的 10%。G29-25 lg 10 20G 旁瓣的增益 主波束最大值（中心軸）與旁瓣的夾角，以度計3）天線噪聲溫度 進入天線的噪聲主要有二種：銀河系的宇宙噪聲和來自大地、大氣的 熱噪聲。C波段主要是大地、大氣的熱噪聲 同一天線尺寸，仰角越低，天線熱噪聲越大（因為信號穿過大氣層的 厚度越大，大氣噪聲越強） 。一般天線的仰角要大于 10 同一仰角時，天線越大，天線噪聲溫度越低14舉例：天線仰角4.5 米天線3米天線4.5 米天線3 米天線C波段C波段Ku波段Ku波段540K4171K651029K

19、28.5 55K512023K24.747K443019K23.745K424）極化隔離度 用交叉極化鑒別度 XPD來衡量極化的純度。XPD=10lg （主極化分量的功率 /交叉極化分量的功率 ）dB2.4 調(diào)整天線對星 調(diào)整天線對星的三大參數(shù)是：方位角、仰角、極化角。 方位角和仰角的調(diào)整是通過調(diào)整天線來進行的，而極化角的調(diào)整則 是旋轉(zhuǎn)饋源的雙工器來進行極化匹配的。1、方位角 方位角是以真北為參考點，沿順時針開始計算的角度（ 0 180） 下面是以正南為基準(zhǔn)進行方位角的計算。方位角的計算A=arctg【tg（ s- g）/sin】s 衛(wèi)星（星下點）經(jīng)度g 地球站的經(jīng)度15 地球站的緯度方位角的

20、調(diào)整： 首先用指南針找到正南方，使天線方向正對南方，如果計算的方位角A 是負(fù)值，則將天線向正南偏西轉(zhuǎn)動 A 度。2、仰角：地球站主瓣的中心線與地面水平線形成的夾角（ 0 90） 仰角的計算公式?H=arctg（cos（s-g）.cos-0.5127/1- 【cos（s-g）cos】2 ? H 仰角 s 衛(wèi)星（星下點）經(jīng)度 g 地球站的經(jīng)度 地球站的緯度仰角的調(diào)整： 最好用量角器加上一個垂針作成的仰角調(diào)整專用工具。 調(diào)整順序：先調(diào)整好仰角，再調(diào)整方位角。3、極化角：國內(nèi)和區(qū)域衛(wèi)星通信一般均采用線極化，線極化分為水平極化和垂 直極化。（水平極化以 /符號表示，垂直極化用表示）天線極化的定義 以地球

21、站的地平面為基準(zhǔn)，天線饋源的雙工器的矩形波導(dǎo)管口窄邊平 行于地平面 （電場矢量平行于地平面） ，則為水平極化。 窄邊垂直于地16平面，則為垂直極化，如下圖E 垂直E 水平E 垂直地平線E 水平圖：水平與垂直極化波極化角的計算方式：P=arctg【sin（s- g）/tg 】P 極化角 s 衛(wèi)星（星下點）經(jīng)度 g 地球站的經(jīng)度 地球站的緯度極化角的調(diào)整先計算出極化角的數(shù)值，其值有三種情況P0： 極化角為零（當(dāng)衛(wèi)星經(jīng)度與地球站經(jīng)度一致時） ，不需要再 旋轉(zhuǎn)雙工器，是水平極化就調(diào)到水平極化（或垂直極化） 。P0： 當(dāng)衛(wèi)星經(jīng)度小于地球站經(jīng)度時，極化角得負(fù)值（此時的方位17 角是正南偏西），對于前饋天線

22、， 逆時針旋轉(zhuǎn)雙工器 P 角度。對于后饋 天線則順時針旋轉(zhuǎn)雙工器以 P 角度。P： 當(dāng)衛(wèi)星經(jīng)度大于地球站經(jīng)度時，極化角 P得正值。（天線的方 位角應(yīng)是正南偏東），對于前饋天線，將雙工器順時針旋轉(zhuǎn)以 P 角度（站 在天線前）對于后饋天線，將雙工器逆時針旋轉(zhuǎn)以 P 角度（站在天線 后）。對星的實際調(diào)整：（可分兩步） 粗調(diào)按所計算的方位角、仰角來調(diào)整天線的指向，按計算的極化 角旋轉(zhuǎn)雙工器旋轉(zhuǎn)的角度。細(xì)調(diào)用頻譜儀，或電視衛(wèi)星接收機中的信號強度指示進行調(diào)整。 方位角、仰角、極化角計算舉例以北京為例：（東徑 116.46，北緯 39.92 ）衛(wèi)星經(jīng)度方位角仰角極化角亞太 R76.5E南偏西 52.5528

23、.3537.51鑫諾 1 號110.5E南偏西 9.2443.47.07三、室外單元（上、下變頻器）上變頻器將中頻信號變換成射頻信號稱為上變頻器下變頻器將射頻信號變換成中頻信號稱為下變頻器1、變頻器應(yīng)具備的特性：1）低交調(diào)失真18為適應(yīng)多載波工作應(yīng)有足夠好的交調(diào)指標(biāo)。2）頻率可變性 在衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器所覆蓋的 500MHz 帶寬內(nèi)，應(yīng)能任意變換工作頻率。3）高頻率穩(wěn)定度4）低的相位噪聲 對數(shù)字載波而言，必須有低的相位噪聲。2、變頻器的工作原理 變頻器由混頻器和本地振蕩器所組成?；祛l器是將兩個輸入信號頻 率進行加、減運算的電路。工作原理：混頻器由非線性器件和帶通濾波器組成。由于混頻器是非線性器件， 當(dāng)

24、輸入二個頻率時（中頻信號和本振頻率）其輸出，除這兩個基波信 號外，還會產(chǎn)生新的頻率分量：二個輸入信號的各次諧波以及各種組 合頻率，組合頻率中最主要的是二個輸入頻率的和頻與差頻。其中和 頻或差頻是我們所需要，一般上變頻取和頻。因此用帶通濾波器讓和 頻的頻率通過其余的的有頻率分量被抑制。因此變頻器起到了頻譜搬 移的作用。3、變頻方式：上、下變器的變頻方式有一次變頻和二次變頻1）兩次變頻方式我們以 C 波段為例19a）上變頻器b）下變頻器20上變頻器各級頻率的關(guān)系是： 第一中頻： 70MH z 18MHz （固定頻率） 第一本振頻率： 1112.5 MHz（固定頻率） 第二中頻頻率： 1182.5

25、MHz（取和頻）固定頻率 第二本振頻率：（可變頻率） 4742.5 5242.5 MHz 產(chǎn)生發(fā)射的 RF信號頻率： 59256425 MHz 下變頻器各級頻率的關(guān)系是：RF輸入信號頻率： 37004200 MHz 第一本振頻率：（可變頻率） 4742.5 5242.5 MHz 第一中頻頻率： 1042.5 MHz（固定頻率）取差頻 第二本振頻率：（固定頻率） 1112.5 MHz 第二中頻頻率： 70 MHz 本振頻率合成器（或本振頻率綜合器） 固定頻率合成器產(chǎn)生固定頻率 112.5 MHz 作為第一上變頻器和第二 下變頻器的本振信號。21可變頻率合成器產(chǎn)生 4742.5 5242.5 MH

26、z 本振信號作為第二上變 頻器和 LNB 的本振信號。兩個頻率合成器的參考頻率源是 10MHz 高頻率穩(wěn)定度的晶體振蕩 器。2）一次變頻各級頻率關(guān)系：來自調(diào)制解調(diào)器的可變 L 波段頻率： 950 1450 MHz本振頻率為 4975 MHz 固定頻率產(chǎn)生 C波段發(fā)射的 RF 頻率： 59256425MHz（取和頻）b） 下變頻器（框圖如下）22各級頻率關(guān)系接收 RF輸入信號： 37004200MHz 固定本振頻率： 5150 MHz產(chǎn)生 L 波段中頻（可變）：9501450 MHz 四、衛(wèi)星信道編碼與調(diào)制技術(shù)1、衛(wèi)星信道編碼技術(shù) 數(shù)字信號在傳輸中，往往由于各種原因，使得傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流中產(chǎn)生 誤碼

27、。因此降低誤碼率是信道編碼 （糾錯編碼）的基本任務(wù)。 其本質(zhì)是增 加通信的可靠性。信道編碼的過程是在源數(shù)據(jù)流中加插一些碼元，從而達到在接收端 進行判錯和糾錯的目的。 當(dāng)然加插的這些碼元 （稱為開銷） 會降低有用的 信息速率。1）編碼調(diào)制方案應(yīng)考慮的因素23 差錯概率 頻譜利用率（ Rs/w）。 Rs信息速率， W帶寬。 功率效率（為達到某誤碼性能 Pe 值所要求的 Eb/No 值 復(fù)雜度 2）常用的糾錯編碼方式 卷積編碼（維特比譯碼） 卷積編碼的編碼效率 1/2、2/3、3/4、5/6、7/8適合于糾 隨機差錯 RS 編碼（里德所羅門編碼）截短的 RS 碼（ 204、188） 它是線性分組碼，

28、開銷是 16 個字節(jié) 其編碼效率為 188/204 適合于糾突發(fā)差錯，糾突發(fā)差錯的長度最大 8 個字節(jié)。 Turbo 編碼93 年誕生的 Turbo 碼，它是由兩個遞歸系統(tǒng)的卷積碼利用交織器 把它們并并行級聯(lián)構(gòu)成。由于它不需要二次編碼， 其編碼效率比傳統(tǒng)的 RS碼卷積碼要好 級聯(lián)碼：RS 碼（外碼）卷積碼（內(nèi)碼） ，采用維特比譯碼，RS 碼（外碼） TCM （內(nèi)碼）格狀編碼24LDPC 碼（低密度奇偶校驗碼，外碼） Turbo 碼（內(nèi)碼）2、衛(wèi)星信道的調(diào)制技術(shù)衛(wèi)星信道的心臟是調(diào)制解調(diào)器， 衛(wèi)星系統(tǒng)的性能主要取決于使用的調(diào) 制解調(diào)和濾波方法。 系統(tǒng)的頻譜效率， 需要的功率、 天線的尺寸，以至整

29、個性能都明顯地受到調(diào)制解調(diào)器的影響。1）對調(diào)制解調(diào)的基本要求有較高的功率利用率（功率效率）為達到一定的 BER所需的 Eb/No（比特能量 /噪聲功率譜密度，又稱為 歸一化信噪比或能量信噪比）要求在一定的 Eb/No條件下，BER 低的 調(diào)制方式，以節(jié)省衛(wèi)星功率。有較高的頻譜效率頻譜效率指 1Hz 系統(tǒng)帶寬所傳輸?shù)男畔⑺俾剩▎挝唬?bit/s/Hz）。2） 常用的調(diào)制解調(diào)方式鑒于衛(wèi)星通信信道的非線性，而要求采用恒包絡(luò)調(diào)制，主要采用的 是 MPSK 。M 值越大頻譜利用率越高，同時對功率的要求也越高。其中 QPSK 的頻譜效率是 BPSK 的二倍。二者的功率利用率都是最 高的。因此目前 QPSK 是衛(wèi)星通信中主要的調(diào)制方式之一。隨著衛(wèi)星和地球站功放線性化水平的提高和數(shù)字調(diào)制技術(shù)的進步，將來也會采用頻譜利用率更高的高階調(diào)制方式如8psk， 16 QAM 、32QAM 、OFDM 、和 TCM 等。各類調(diào)制的頻譜效率：25BPSK：1bit/s/HzQPSK：2 bit/s/Hz 8PSK： 3 bit/s/Hz 16QAM ：4 bit/s/Hz 功率效率比較調(diào)制方式Eb/No(在 BER10-3)QPSK6.9dB(3/4FEC)8-PSK9.3dB(3/4FEC