用于衛星通信設計的寬帶通道模擬器

如今，現代衛星通信系統面臨了諸多挑戰。主要是：

1．通信帶寬增大，容量增加
　　
在衛星通信中，數據傳輸速率是性能的重要指標。近期的研究發(fā)現衛星的平均功耗增加了350%，設計壽命從10年增加到近14年，衛星的外形和復雜度也增加了2到5倍。Shin公司的新一代互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)衛星iPSTAR總容量達到了40Gbps，據稱(chēng)是現有衛星容量的40倍。美國休斯網(wǎng)絡(luò )系統公司的SPACEWAY每個(gè)點(diǎn)波束的下行鏈路數據速率為800Mbps?，F代信息技術(shù)需要更寬的衛星傳輸帶寬。
　　
2．根據環(huán)境因素和設計目標，更嚴格地控制設計余度

當今正在開(kāi)發(fā)的先進(jìn)寬帶通信衛星的設計、制造和部署成本都較高。衛星設計者盡量增加衛星的有效載荷能力，以便在投入使用之后能夠最大限度地獲取利潤。

這對于設計衛星的工程師來(lái)說(shuō)，意味著(zhù)：因為先進(jìn)的通信衛星要求最大限度地增加數據速率和容量，所以留給設計者的誤差余度很小。如果未能分析或者考慮到任何相關(guān)參數或者真實(shí)效應，都可能導致設備性能下降，從而減少收益。與此相反的情況是設計過(guò)于縝密，亦即因為考慮了所有未知因素或者按照最差情況來(lái)設計而導致參數余度過(guò)大，從而增加了不必要的成本、部件、重量和復雜度。

3．衛星通信質(zhì)量的影響因素

圖1給出了傳統“彎管”式衛星下行鏈路的整體示意圖，其中包括了主要的部件。衛星部分只顯示了一個(gè)轉發(fā)器圖像。實(shí)際上，一個(gè)衛星可能帶有30到50個(gè)轉發(fā)器。

圖1 ：“彎管”式衛星下行鏈路示意圖