Introduction to Satellite Communication 3rd Edition

4.4.1
How Noise and Interference Affect a Microwave Link
Both noise and interference will degrade service quality and if not controlled will
at times render the link unusable. Interference, as explained previously, is often

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4.4
Overall Link Quality
143
due to the RF transmission of someone else. On the other hand, noise is totally
random in nature because it results from the random motion of electrons or other
elemental particles in the environment or the receiving equipment. Pure white noise
is most common on satellite links and produces random voltage fluctuations whose
probability follows a normal (Gaussian) distribution. The term
white
refers to the
fact that the frequency spectrum does not have discrete components at specific
frequencies but rather is a continuum of frequencies, like white light. Ideal white
noise, running from zero to infinite frequency, is physically impossible since it
would represent infinite power. Noise is sufficiently white if it is constant over the
bandwidth of the signal in question.
The resulting density of the noise power (noise power density) in watts per
hertz is proportional to the equivalent noise temperature in Kelvins, that is,
N
0
=
k
⭈
T
where
k
is Boltzmann’s constant (i.e., 1.3803
⭈
10
−
23
W-sec/K or
−
228.6 dBW-sec/K
when expressed in decibels).
This simple relationship demonstrates why the noise performance of an LNA
of a receiving Earth station is rated in terms of an equivalent noise temperature.
The actual noise power that affects a given signal is that which lies with the signal’s
bandwidth,
B
, that is,
N
=
k
⭈
T
⭈
B
The effect of white noise on a modulated carrier containing binary data can
be shown using time waveforms, presented in Figure 4.29. The noise-free case is
shown in Figure 4.29(a) in the form of digital information impressed on a carrier.
The transition from binary 1 to 0 occurs where the phase of the sinewave reverses.
That type of modulation is called phase shift keying (PSK) because the shifting
(flipping) of phase by 180 degrees is the means by which information is transmitted.
It is the job of the demodulator to detect the phase reversal to convey to the user