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卫星测控通信系统射频测试原理与方法
1.11 第8章 射频链路分析
第8章 射频链路分析

在卫星测控通信系统中,无论系统的结构如何设计,都涉及无线电信号的发射、传输与接收。为了实现信息的远距离无线传输,发送系统首先通过调制器将信息调制到载波上,然后将载有信息的载波信号进行变频和放大,最后通过发射天线将载波信号以电磁波的形式发送到自由空间,接收系统通过接收天线收到载波信号后,进行放大和变频,然后送解调器解调出信息。发送系统、自由空间链路、接收系统构成了卫星测控通信系统中的射频链路,或者叫射频信道。在CCSDS标准中,空间数据系统分为5个层次,应用层、传输层、网络层、数据链路层、物理层。射频链路属于物理层的范畴。在本章中,射频链路指的是调制器的输出到解调器的输入这一部分,关于调制分析将在下一章介绍。

射频链路分析是了解系统性能的一个基本工具,主要包括两方面内容:一是链路电平计算,即发送的信号功率经过传输链路,考虑各种传输损耗,到达接收端后,接收的功率电平是多少。如果接收信号的功率电平过低,则解调器无法解出有用信息;二是噪声的计算。如果整个链路没有噪声,在接收端只需要对信号进行放大就可达到所需电平。但是任何电子系统都是有噪声的,在放大有用信号的同时,噪声也被放大。当噪声过大时,解调器也无法解出有用信息。因此必须分析噪声的来源和大小,以确定噪声对系统的影响。由此引出了信噪比的概念,即信号电平与噪声电平的比值。只有信号的功率电平和信噪比都达到一定的要求时,解调器才能解调出正确信息。

需要特别提醒的是,在本章中,有些公式会同时用线性值和分贝值来表示,为了不至于引起混淆,同时使公式的描述更加简洁,规定分贝值一律用方括号表示。比如增益的线性值用G表示,则其分贝值用[G]表示。