寬帶衛(wèi)星移動信道的研究與模擬實(shí)現(xiàn).pdf

1、陸地移動通信系統(tǒng)飛速發(fā)展,第四代陸地移動通信系統(tǒng)已經(jīng)開始大規(guī)模組網(wǎng)并且商用,第五代也開始了全面的研究,數(shù)據(jù)傳輸速率和載波頻率都在不斷提高。同時,衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)也發(fā)展到了以提供高速寬帶Internet的接入和無線多媒體通信服務(wù)的第三代,衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)正朝著信號寬帶化和載波的高頻化演進(jìn)。寬帶信號將經(jīng)歷頻率選擇性衰落,引起碼間串?dāng)_,使得信號波形失真,而衛(wèi)星系統(tǒng)中的高頻載波在通過大氣層與地面站進(jìn)行信息傳輸時將不可避免地受到大氣吸收損耗、降雨

2、衰減、電離層閃爍等影響。因此,寬帶衛(wèi)星移動信道特性的研究對于提高寬帶衛(wèi)星系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量具有重要意義,本文從以下幾方面進(jìn)行研究。
　　首先,分析了無線電波的傳播機(jī)制,包括多徑效應(yīng)、陰影遮蔽、多普勒頻移的形成原因及其對電波信號的影響,并研究高頻信號在星地鏈路傳播過程中大氣損耗、降雨衰減對其影響,并對這些影響進(jìn)行量化分析,建立統(tǒng)計模型,對成都地區(qū)的降雨衰減進(jìn)行了計算機(jī)仿真實(shí)現(xiàn),對比分析了星地之間的通信仰角、工作頻率和降雨率對降雨衰減的不同

3、影響,給出了Rician、Rayleigh和Lognormal概率分布函數(shù)的推導(dǎo)及其物理意義。
　　然后,介紹了寬帶衛(wèi)星移動信道與傳統(tǒng)的窄帶衛(wèi)星移動信道的區(qū)別,研究了寬帶信號頻率選擇性衰落的形成原因,給出了基于廣義平穩(wěn)非相關(guān)散射模型的寬帶衛(wèi)星移動信道沖擊響應(yīng)函數(shù),進(jìn)一步建立了基于抽頭延遲線原理的寬帶衛(wèi)星移動信道模型,重點(diǎn)研究了成形濾波法、正弦波疊加法和隨機(jī)數(shù)生成法模擬平坦性衰落信道并進(jìn)行了計算機(jī)仿真實(shí)現(xiàn),對正弦波疊加法進(jìn)行了改進(jìn),

4、對于每個正弦波的頻移和相移引入隨機(jī)性,使得模擬得到的平坦性衰落序列更符合實(shí)際情況,對建立的寬帶衛(wèi)星移動信道分別從時域和頻域進(jìn)行了仿真分析,并和實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行了統(tǒng)計特性的對比,驗(yàn)證了所提模型的正確性。
　　最后,設(shè)計并實(shí)現(xiàn)了基于STK和MATLAB GUI的寬帶衛(wèi)星移動信道模擬器。該模擬器的信道模型采用本文建立的基于抽頭延遲線的寬帶衛(wèi)星移動信道模型,對使用到的STK衛(wèi)星工具包進(jìn)行了二次開發(fā),利用其強(qiáng)大的分析報告能力實(shí)時地計算出衛(wèi)星通信