链路预算

链路预算的目的是验证通信链路是否闭合，即接收端信噪比是否满足误码率要求，并计算链路余量以评估通信系统的可靠性。

核心原理

链路预算是对信号从发射端到接收端整个传输过程中的 增益 与 损耗 在对数域进行代数加减，最终得到接收端的信噪比，并与系统解调门限进行比较。通信链路可分为以下三部分

• 发送端：决定发射功率、天线增益，核心指标是 EIRP（有效全乡辐射功率）
• 信道：信号传播过程中的衰减，核心指标是自由空间损耗+大气损耗等
• 接收端：决定接收信号的能力和噪声水平，核心指标是 G/T（品质因数）

另外，在透明转发卫星系统中，链路分为上行链路（地面 → 卫星）和下行链路（卫星 → 地面），上下行链路串联，噪声会累积，总载噪比取决于较差的一段链路（计算公式为倒数和）

计算流程

确定系统基本参数

基本参数	具体内容
工作频率	上行频点 和下行频点
通信距离	卫星到地面的距离
信号参数	符号速率 ，调制阶数 ，编码码率 ，扩频比 ，滚降系数
指标要求	目标误码率

计算信号带宽

计算发射端 EIRP

• ：发射机输出功率；
• ：发射天线增益；

计算信道损耗

总损耗 包括自由空间损耗和其它损耗

• 自由空间损耗
• 其它损耗 ：包括大气吸收、雨衰等，L/S 波段通常在 ；
• 跟踪误差损耗 与极化损耗 ：根据天线精度和极化匹配情况估算；

计算接收端载噪比

• 接收端品质因数
  • ：接收天线增益
  • ：系统噪声温度
• 载波噪声温度比
• 载噪比
  • ：噪声带宽
  • ：玻尔兹曼常数，取

计算虚拟链路总载噪比（透明转发卫星系统）

考虑干扰

若存在同频波束干扰，需要计算载干噪比

计算可达 Eb/n0

将载噪比转换为比特信噪比，以便于解调门限比较

• ：码率，BPSK 为 1
• ：编码效率

计算链路余量

1. 确定门限 ：根据 调制方式 和 目标误码率 查表得到理论值

2. 计算余量

若余量大于 ，则认为链路闭合。

单位换算：

Eb/n0 门限

EbNos = 0:0.5:20;
ber_theo = berawgn(EbNos, 'psk', 2, 'nondiff');
semilogy(EbNos, ber_theo, 'rd--', 'LineWidth', 1.5);