Chương 3 Nhiễu, can nhiễu và tính toán dự trữ tuyến
3.5 Tỷ số C/N0 đối với một kênh truyền trạm mặt đất – trạm mặt đất
Tỷ số C/N0 của một kênh truyền từ một trạm mặt đất này đến trạm mặt đất khác; qua bộ phát đáp vệ tinh, ký hiệu là (C/N0) .
Sau đây xem xét hai trường hợp:
- Hệ thống không có can nhiễu từ các hệ thống khác. - Hệ thống có can nhiễu.
3.5.1 Biểu thức của (C/N0) trong trường hợp không có can nhiễu từ các hệ thống khác thống khác
Công suất tín hiệu của trạm mặt đất thu được từ tuyến xuống tại đầu vào của máy thu trạm mặt đất, ký hiệu là CD. Nhiễu tại đầu vào của máy thu trạm mặt đất là tổng của nhiễu tuyến xuống và tuyến lên (uplink).
- Tỷ số (C/N0) của tuyến xuống, ký hiệu là (C/N0)D trong đó (N0)D = kTD và TD của hệ thống thu được tính theo biểu thức 3.5 đã được phân tích ở mục trước. - Nhiễu của tuyến lên sẽ được bộ phát đáp vệ tinh truyền lại tuyến xuống, do đó:
(N0) = (N0)D + G(N0)u Trong đó:
N0 = nhiễu toàn tuyến; (N0)D = nhiễu tuyến xuống; (N0)u = nhiễu tuyến lên;
G = GSLGTGR/LFTx.LD.LFRx là tổng độ lợi công suất giữa đầu vào máy thu bộ phát đáp vệ tinh và đầu vào máy thu trạm mặt đất (GSL,GT,GR là độ lợi của bộ phát đáp vệ tinh, máy phát và máy thu trạm mặt đất).
(C/N0)-1 = (N0)CD = [(N0)D + G(N0)u]/CD = (N0)D/CD + (N0)u/G-1CD (Hz-1) (3.10) Trong biểu thức (3.10) trên, giá trị G-1CD là đại diện cho công suất tín hiệu tại đầu vào máy thu bộ phát đáp vệ tinh. Do đó (N0)u/G-1. CD = (C/N0)u-1.
Cuối cùng có: (C/N0)-1 = (C/N0)u-1 + (C/N0)D-1 (Hz-1) (3.11)
3.5.2 Biểu thức của (C/N0) trong trường hợp có can nhiễu
Kênh truyền vệ tinh có thể bị can nhiễu (interference) do các tín hiệu được phát từ các nguồn khác chồng lên các tín hiệu hữu ích của kênh truyền từ trạm mặt đất đến trạm mặt đất qua bộ phát đáp vệ tinh ở hai mức.
- Tại đầu vào của bộ phát đáp (repeater) ở tuyến lên; - Tại đầu vào của máy thu trạm mặt đất ở tuyến xuống.
Do tác động của can nhiễu, tín hiệu can nhiễu chồng lên tín hiệu hữu ích, do đó mật độ phổ của nhiễu N0 cũng gia tăng:
N0 = (N0)không can nhiễu + (N0)I (W/Hz) (3.12) Trong đó (N0)I là đặc trưng cho sự gia tăng của mật độ phổ công suất nhiễu do tác động của can nhiễu. Điều đó dẫn đến sự thay đổi giá trị (C/N0)U của tuyến lên và (C/N0)D của tuyến xuống theo biểu thức sau:
(C/N0)U-1 = [(C/N0)U-1]không can nhiễu + (C/N0)IU-1 (Hz-1)
(C/N0)D-1 = [(C/N0)D-1]không can nhiễu + (C/N0)ID-1 (Hz-1) (3.13) Và tỷ số (C/N0) của toàn tuyến sẽ là:
(C/N0)-1 = (C/N0)U-1 + (C/N0)D-1 + (C/N0)I-1 (Hz-1) (3.14) Trong đó (C/N0)U và (C/N0)D được tính theo biểu thức (3.11) và
(C/N0)I-1 = (C/N0)IU-1 + (C/N0)IU-1(Hz-1) (3.15)