Ka頻段衛(wèi)星通信系統(tǒng)抗雨衰技術(shù)的研究.pdf

1、近年來，隨著無線通信技術(shù)的快速發(fā)展和應(yīng)用，頻譜資源日益稀缺。其中衛(wèi)星通信系統(tǒng)已經(jīng)由傳統(tǒng)的C、Ku等低頻段向更高的Ka頻段轉(zhuǎn)移。相較于C、Ku等低頻段，Ka頻段具有頻譜資源豐富、鏈路干擾少和終端設(shè)備尺寸小的特點(diǎn)，在衛(wèi)星通信領(lǐng)域受到了廣泛的關(guān)注。
　　無線電波在Ka頻段傳播時(shí)，受到由降雨導(dǎo)致的雨衰的影響十分嚴(yán)重。由于降雨是客觀存在而無法避免的物理現(xiàn)象，因此必須采取相應(yīng)措施來應(yīng)對由降雨導(dǎo)致的雨衰問題，保證衛(wèi)星通信系統(tǒng)的可靠性。
　

2、　本文首先介紹了國內(nèi)外Ka頻段衛(wèi)星通信系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀以及國內(nèi)外抗雨衰技術(shù)的研究成果。其次對于Ka頻段衛(wèi)星通信系統(tǒng)鏈路，著重分析了雨衰產(chǎn)生的機(jī)理和影響，并介紹了經(jīng)典的降雨衰減預(yù)測模型和抗雨衰技術(shù)。最后針對Ka頻段衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的雨衰問題，提出了一種JOPA算法和進(jìn)行了Ka頻段衛(wèi)星通信系統(tǒng)下信道的特性仿真。
　　本文主要貢獻(xiàn)如下：
　?。?）利用ITU-R模型對我國歷年真實(shí)的降雨數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，得到了符合我國實(shí)際情況的雨衰分布情況

3、。針對Ka頻段多波束衛(wèi)星系統(tǒng)在信號傳播過程中受雨衰影響而導(dǎo)致的點(diǎn)波束下行功率分配與實(shí)際需求不相匹配的問題，提出了一種JOPA算法。該算法在考慮實(shí)際雨衰情況以及最小業(yè)務(wù)需求量的基礎(chǔ)上建模，并采用拉格朗日對偶理論和次梯度法進(jìn)行優(yōu)化。對JOPA進(jìn)行了MATLAB仿真，仿真結(jié)果表明，JOPA在沒有造成資源浪費(fèi)的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了總?cè)萘孔畲蠡透鼽c(diǎn)波束間功率分配的公平性。
　?。?）在信道特性的仿真中，首先論述了對應(yīng)于“好”狀態(tài)和“壞”狀態(tài)兩種天