信道模拟与数字带宽
来源 https://www.cnblogs.com/crocuta/p/13199269.html
符号率（SR）和传输带宽（BW,模拟）的关系是：
BW=SR * (1+ α）
SR= BW / (1+α)
α是低通滤波器的滚降系数，当它的取值为0时，频带利用率最高，占用的带宽最小，但由于波形拖尾振荡起伏大，容易造成码间干扰；当它的取值为1时，带外特性呈平坦特性，占用的带宽最大是为0时的两倍；由此可见，提高频带利用率与"拖尾"收敛相互矛盾，为此它的取值一般不小于0.15。
例如常用：DVB-S/S2 a=0.2 DVB-C a=0.16
常用卫星转发器的带宽为36MHz， 54MHz， 72MHz，采用0.2的滚降系数
符号率分别是：36 / 1.2 = 30Ms/s 54/1.2 = 45Ms/s 72/1.2=60Ms/s
符号速率 = （有效数字带宽 / FEC内编码率/ FEC外编码率（如RS编码））* 调制因子
有效数字带宽 = 符号速率 / 调制因子 * FEC编码率（内码）* R-S编码率（外码）
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调制因子 |
计算 |
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BPSK |
1 |
1/Log22 |
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QPSK |
1/2 |
1/Log24 |
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8PSK |
1/3 |
1/Log28 |
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16QAM |
1/4 |
1/Log216 |
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32QAM |
1/5 |
1/Log232 |
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64QAM |
1/6 |
1/Log264 |
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128QAM |
1/7 |
1/Log2128 |
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256QAM |
1/8 |
1/Log2256 |
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FEC内编码率 |
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卷积码 |
1/2、2/3、3/4、5/6、7/8 |
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FEC外编码率 |
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RS编码 |
188/204 |
一、DVB-S2 54M卫星转发器QPSK调制数字带宽
假设滚降系数使用0.2
54/1.2 = 45Ms/s
45 /（1/2） * （7/8） * （188/204） = 72.57Mb/s
二、DVB-C有线64QAM调制数字带宽
示例：a=0.16，使用64QAM调制，则频带利用率N=log264=6(每个调制符号的比特数)，频道物理带宽为W=8MHz的DVB-C系统，求其有效传输速率SS，计算如下：
1、首先算其符号率D=W/(1+a)＝8/(1+0.16)=6.8966Ms/s
2、总传输速率S=D*N=6.8966*6=41.379Mbps
3、DVB-C的信道编码是RS（204，188），所以有效传输速率SS=S*188/204=38.134Mbps
a是低通滤波器的滚降系数，当它的取值为0时，它的矩型系数最好，占用的带宽最小，但设备很难实现；当它的取值为1时，带外特性呈平坦特性，占用的带宽最大是为0时的两倍；为此它的取值一般不小于0.15。
符号率D=W/(1+a)＝物理带宽/(1+滚降系数)=8/(1+0.16)=6.8966Ms/s
总传输速率S=符号率D*调制比特数N=6.8966*6=41.379Mbps
DVB-C的编码188字节数据，加16字节RS纠错码，数据比是188/(188+16)
有效传输速率=S*188/204=38.134Mbps
亚洲七号卫星是一枚Space Systems/Loral 1300系列卫星，载有二十八个C波段、十七个Ku波段转发器及一个Ka波段波束。其广阔的C波段覆盖范围包括亚洲、中东、澳纽及中亚，高功率的Ku波段分别置有东亚、南亚及一个调转式波束。亚洲七号卫星能為亚太地区提供广泛的卫星应用，包括电视广播及私人专用网络服务。亚洲七号卫星是用以接替於东经一百零五点五度轨道位置运作的亚洲3S卫星，提供十五年的卫星使用期。
- 转发器数量：28个
- 转发器带宽：36MHz
- 36 MHz转发器数量：28
- 上/下行极化方式：线性双极化（水平，垂直）
- 行波管放大器功率：65瓦
- 转发器特性：带线性器
- 行波管放大器备份：32对28
- 接收机备份：6对4
- 最大有效全向辐射功率（EIRP）：41dBW
- 最大品质因数（G/T）：0dB/K
- 最灵敏饱和通量密度（SFD）：-98.6dBW/ m2@G/T=-3dB/K, 0dB衰减
- 饱和通量密度调整范围：24dB
Ku波段转发器
- Ku波段转发器主要技术参数：
- 转发器数量：17个
- 行波管放大器功率：
- 东亚波束：
- 转发器数量：0-8
- 南亚波束：
- 转发器数量：4-16
- 移动波束：
- 转发器数量：1-5
- Ku波段东亚波束转发器主要技术参数如下：
- 覆盖范围：中国及周边国家和地区
- 转发器带宽：54MHz
- 上/下行极化方式：线性双极化（水平，垂直）
- 行波管放大器功率：150瓦
- 转发器特性：带线性器或自动增益控制装置
- 行波管放大器备份：20对17
- 最大有效全向辐射功率：53-54 dBW max. for EAA, SA and Steerable Beams
- 最大品质因子：8dB/K
- 最灵敏饱和通量密度：-101dBW/ m2@G/T=0dB/K，0dB衰减
- 饱和通量密度调整范围：0-24dB
- 接收机备份：6对4
一颗卫星上最多可以安装的C波段转发器和Ku波段转发器的数目可以根据接收波段的带宽和转发器的带宽来综合确定。
对早期的C波段3.7 -4. 2GHz范围500MHz带宽而言，由于通常一个转发器的带宽是36MHz，加之保护隔离4MHz，所以转发器频道间隔取40MHz，以此计算，早期的C波段3.7 -4. 2GHz范围内最多可以安排12个转发器，加之极化复用，因此C波段共可容纳24个36MHz标准转发器。
现在低端扩展至3.4GHz，则C波段带宽变为800MHz，因此C波段共可容纳40个36MHz标准转发器。
此外，转发器的带宽还有其他规格，如27MHz、54MHz、72MHz等规格，当然还有一些其他非标准的规格。
往往在一颗卫星上，根据不同用途，可能安排各种带宽的转发器，但36MHz带宽是最为常见的，这是C波段的标准配置，而54MHz带宽转发器则是Ku波段的标准配置。
如果是27MHz带宽，加之保护隔离，则按30MHz为一个单位，54MHz按60MHz为一个单位，72MHz按80MHz为一个单位计算。掌握了这个规律，就可以推算出每个卫星上转友器的安排情况了。
如果对于Ku波段10.7~12. 75GHz达2000MHz带宽范围，若标准配置54MHz带宽转发器，则最多可安排64 (32 x2)个（极化复用），但实际上，由于Ku波段频段太宽，所以对单个卫星而言，为方便地面接收站的高频头，只使用单本振方式便可接收全部节目，所以只能使转发器工作在Ku的局部频段（不超过1GHz），安排的Ku波段转发器数目通常最多不超过32个，例如1280E日本通信3A卫星载有30个Ku波段转发器。
特别提示：极化复用是指不同的转发器在同一频带内可利用水平、垂直或左、右旋极化波束传送两路电视信号，也即同一频带利用两次，由于两者之间存在极化隔离，因此互不干扰。
1.地面信号上星
以前在家弄个“锅”看看电视，电视里主持人录节目，一会儿在北京录，一会儿在索契直播，纳闷儿这些信号是怎么发到卫星上的呢，不懂原理。原来地面的信号发射站分移动发射站和上行发射站。通常的那些体育直播估计也就是采用的前一种方式。采集到了节目信号（基带信号），怎么发射给卫星呢，有什么要求呢。电视节目制作中心，将基带信号通过调制、均衡、变频处理变成（10.7Ghz~12.75Ghz）Ku波段，（3.4Ghz~4.2Ghz）C波段的高频信号，然后经过高功率放大器送至馈源，再通过定向天线发射给卫星。上行频率：指发射站把基带信号由地面发射到卫星上用的频率。
疑问也就来了，这么多电视台都用同一个频率吗？对于单路单载波当然不是，所谓波段，那么必然存在很多频点的。C波段是每隔40MHz就会有一个频道（其中的留有4MHz的防卫度，实际只有36MHz）。Ku波段就是54MHz啦。
2.信号下行
一颗卫星拥有多个转发器，每个转发器处理的信号都有一个中心频率和带宽，卫星转发器将信号发射到地面，这个发射信号的发射频率就是下行频率（一般的卫星转发信号的方式有两种，其一是直接转发，另外一个是中频转发）。下行频率：指卫星向地面发射信号所使用的频率。有少不同的转发器就有多少下行频率。这里我是这么理解的由于地区的限制，以及实时直播的需要，各家电视台多数应该是采用单路单载波的方式来上星，（如果都才采用单路单载波）然而卫星的转发器的数量也就决定了最多上星的电视节目个数。例如C波段的卫星转发器，按照每隔40MHz的带宽来安排频道，那么卫星最多能安排24个卫星转发器（采用频率复用也就是极化方式）。
3.地面卫星信号接收
这里必须说明一个概念，第一中频信号：本振频率-下行频率（C波段），下行频率-本振频率（Ku波段）；这是由LNB（也就是高频头）来完成的，这个过程也就称为下变频，对于Ku波段第一中频信号（950MHz~2150MHz）带宽1200MHz，对于C波段第一中频信号（950MHZ~1750MHz），对于C波段的LNB存在两种型号本振频率为5150MHz和5750MHz；而Ku波段就相对较多一些。
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