卫星移动通信信道模型研究与实现验证

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1、卫星移动通信信道模型研究与实现验证贾景惠2016年1月中图分类号：TN927.23UDC分类号：621.38卫星移动通信信道模型研究与实现验证作者姓名贾景惠学院名称信息与电子学院指导教师王爱华教授答辩委员会主席卜祥元教授申请学位工学硕士学科专业信息与通信工程学位授予单位北京理工大学论文答辩日期2016年1月ModelResearchandImplementationVerificationofSatelliteMobileCommunicationChannelCandidateName：JinghuiJiaSchoolorDepartment:Informationan

2、dElectronicsFacultyMentor:Prof.AihuaWangChair,ThesisCommittee：Prof.XiangyuanBuDegreeApplied:MasterofEngineeringMajor：InformationandCommunicationEngineeringDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence：January，2016研究成果声明本人郑重声明：所提交的学位论文是我本人在指导教师的指导下进行的研究工作获得的研究成果。尽我所知，文中除特别标注和致谢的地方外

3、，学位论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京理工大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的合作者对此研究工作所做的任何贡献均已在学位论文中作了明确的说明并表示了谢意。特此申明。签名：日期：北京理工大学硕士学位论文摘要为实现卫星移动通信系统可靠有效的信息传输，必须针对卫星移动通信信道特性对所选择的通信技术进行不断测试，因此，建立有效的卫星移动通信信道模拟器，以实现准确、实时地模拟实际卫星移动通信信道特性具有十分重大的意义。本文首先对卫星移动通信信道的传输特性进行研究，详细分析了移动信道的大尺度衰落，小尺度衰落以及多普勒效应。给出了

4、阴影衰落、小尺度衰落的常用数学模型。并对经典的卫星移动平坦衰落通信信道模型进行了研究。在此基础上，本文提出了“扩展瑞利过程”概念，扩展瑞利过程是由彼此相关的实高斯随机过程组成，并基于扩展瑞利过程，提出了“扩展Corazza卫星移动通信信道模型”，该模型假设由多径散射造成的多普勒扩展功率谱密度是双端截断的，可通过配置双边截断频率的大小，实现对不同散射环境的模拟，该模型能够较好地拟合实测数据，可准确反映实际信道传播特性。本文设计了一种通用卫星移动通信信道模型，详细的分析了基于数字信号处理芯片实现该模型的设计原理，并对其中涉及到的衰落模块，多普勒频移模块以及数字正交上下变频模块

5、的实现原理给出了详细的设计框图。其中针对衰落模块中的“扩展瑞利过程”的实现算法，本文给出了详细了理论推导并对其统计特性进行了仿真，从仿真的角度验证了该实现算法的正确性。本文所设计的通用卫星移动通信信道模型可实现对不同轨道高度、不同衰落环境的模拟。为验证最终实现的卫星信道模拟器原理样机的正确性，本文搭建仪器测量平台对其时延特性和多普勒频移特性进行验证，搭建数据采集平台和软件仿真平台，从一阶统计量和二阶统计量的角度验证其衰落特性的正确性。验证结果表明该信道模拟器可正确的模拟不同环境下的信道传播特性。关键词：卫星移动通信特性、扩展瑞利过程、扩展Corazza卫星移动信道模型、仿

6、真算法、通用卫星移动信道模型、一阶统计量、二阶统计量I北京理工大学硕士学位论文AbstractToachievethereliableandefficientinformationtransmissionofthesatellitemobilecommunicationsystem,itisnecessarytotestthecommunicationtechnologyconstantlyforthesatellitemobilecommunicationcharacteristic.So,establishingeffectivesatellitechannelsim

7、ulator,whichcanrealizereal-time,accuratesimulationofactualsatellitemobilecommunicationchannelhasgreatsignificance.Firstly,thispaperstudiesthetransmissioncharacteristicsofsatellitemobilecommunicationchannel,thelargescalefading,smallscalefadingandDopplereffectareanaly