航天公开课噪声系数和噪声温度思维导图

收信机的输入信噪比与输出信噪比的比值，它表示接收机噪声性能的好坏

如果接收机内部不附加噪声，显然其噪声系数N F =1

实际上，任何接收机内部都产生噪声功率，内部噪声越大，则N F 值越大

用噪声系数可以很方便地计算出接收机的最高灵敏度

电子元件内的电子热运动及电子的不规则流动都将产生噪声

温度越高，噪声越大，因此，接收机的噪声常用温度（T e ）来衡量

噪声温度可以定义为假设接收机输入端有一个等效电阻

它能在这个温度下产生与该系统实际存在的噪声强度相同的热噪声

卫星通信载波需要考虑的干扰因素

上行和下行反极化干扰、上行和下行邻星干扰

此外还须考虑转发器在多载波工作条件下的交调干扰

以上干扰的影响分别用上行和下行载波与反极化干扰比（C/T） xp-u 和（C/T） xp-d

以及上行和下行载波与邻星干扰比（C/T） as_u 和（C/T） as_d 、载波与交调干扰比

设计卫星通信线路时，通常先选定通信卫星和工作频段

根据卫星转发器的性能参数和用户需求，选择系统所用的天线口径、调制和编码方式

然后通过链路计算，验证所设计线路的可行性与合理性

合理的设计应保证系统略有余量，同时使系统所占用的转发器功率资源与带宽资源相平衡

如果链路预算结果表明，在功率与带宽相平衡时所得的系统余量过大或不足

可以改变天线口径、调制方式或编码参数，对系统进行优化

计算载波带宽时，通常按下式先从被传输的信息速率、纠错码率和调制方式，求出符号速率

符号速率=[信息速率/（FEC编码率×R-S编码率）]×调制因子如果有报头的话，应将其计入信息速率中

前向纠错（FEC）编码率通常为1/2、2/3、3/4、5/6和7/8，Reed-Solomon编码率常用188/204

BPSK、QPSK、8PSK和16QAM的调制因子分别为1、1/2、1/3和1/4

载波噪声带宽和占用带宽的取值应分别为符号速率的1.2倍和1.4倍

部分设备商强调其调制波的占用带宽可压缩到符号速率的1.35倍甚至1.3倍，但通常不被卫星操作者所接受

在链路预算中，载波噪声带宽将被用于计算C/T、C/N和E b /N o 的值

占用带宽将被用于决定载波工作频率，以及计算载波的输出和输入回退量

通信转发器的功放级多采用行波管放大器（TWTA）或固态功率放大器（SSPA）

这两种放大器在最大输出功率点附近的输出/输入关系曲线为非线性

多载波工作于同一个转发器时，为了避免非线性放大器产生的交调干扰，必须使放大器工作在线性状态

整个转发器的输出功率远低于最大功率

采用TWTA在线性工作状态时的输出功率，通常比最大功率低4.5dB

整个转发器的输出线性回退量约为4.5dB

转发器的输入回退量可根据输出回退量，在放大器输出/输入关系曲线中查得

对于采用TWTA的转发器，输入回退量一般比输出回退量大6dB左右

对应于4.5dB的输出线性回退量，转发器的输入线性回退量约为10.5dB

在链路预算中，载波输出回退量和输入回退量将分别被用于计算载波的下行和上行EIRP