链路预算：有效网络优化的关键

2023-06-26 理论教育版权反馈

【摘要】：以同步卫星通信系统的链路预算为例，地球站与同步卫星之间的通信链路可以等效成AWGN 信道，发送信号的衰减主要是电波的自由空间损耗，但是由于卫星与地球站之间需要穿透大气层，因此大气现象会带来一定的损耗。同步卫星链路预算公式如下。

链路预算是无线通信系统设计中的重要环节，通常链路预算需要根据不同的传播模型得到链路损耗，然后根据接收机的等效噪声估算接收载噪比，最后如果传播中经受衰落，还需要根据信道的衰落特性设计传播损耗的富余量，保证通信系统的中断率符合系统要求。

以同步卫星通信系统的链路预算为例，地球站与同步卫星之间的通信链路可以等效成AWGN 信道，发送信号的衰减主要是电波的自由空间损耗，但是由于卫星与地球站之间需要穿透大气层，因此大气现象会带来一定的损耗。

由于卫星到地面的距离很远，电磁波传播的路径很长，电波在传播中受到的衰减很大，因此无论是卫星还是地面站收到的信号都十分微弱，所以卫星通信中噪声的影响是一个很突出的问题。卫星线路计算主要是计算在接收的输入端载波与噪声的功率比（载噪比）。对于模拟制卫星通信系统，载噪比决定了系统输出端的信噪比；对于数字卫星通信系统，载噪比决定了系统输出端的误码率。

同步卫星链路预算公式如下。

（1）接收信号功率计算

式（10-23）中，PT是发射功率，[PT]是PT的分贝表示，单位为dBW；GT是发射天线增益；Gr是接收天线增益；Lp是路径损耗（自由空间损耗），其计算公式如式（10-3）所示；La是大气损耗（含雨衰）；Lta是与发射天线相关的损耗（如馈线损耗、指向误差等）；Lra是与接收天线相关的损耗。