寬帶衛(wèi)星移動信道的研究與模擬實現(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。寬帶信號將經(jīng)歷頻率選擇性衰落,引起碼間串擾,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)服務質量具有重要意義,本文從以下幾方面進行研究。
　　首先,分析了無線電波的傳播機制,包括多徑效應、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,并對這些影響進行量化分析,建立統(tǒng)計模型,對成都地區(qū)的降雨衰減進行了計算機仿真實現(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)非相關散射模型的寬帶衛(wèi)星移動信道沖擊響應函數(shù),進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,重點研究了成形濾波法、正弦波疊加法和隨機數(shù)生成法模擬平坦性衰落信道并進行了計算機仿真實現(xiàn),對正弦波疊加法進行了改進,

4、對于每個正弦波的頻移和相移引入隨機性,使得模擬得到的平坦性衰落序列更符合實際情況,對建立的寬帶衛(wèi)星移動信道分別從時域和頻域進行了仿真分析,并和實測數(shù)據(jù)進行了統(tǒng)計特性的對比,驗證了所提模型的正確性。
　　最后,設計并實現(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)星工具包進行了二次開發(fā),利用其強大的分析報告能力實時地計算出衛(wèi)星通信