雨衰对卫星通信的影响及改善措施.pdf

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1、工业技术l■ChinascienceandTechnologyReview雨衰对卫星通信的影响及改善措施高清清(河北远东通信系统工程有限公司)[摘要]卫星通信由于信道的开放性，极易受到大气层、云、雪、雾、雨等天气条件的影响，使得卫星通信信号产生多种程度的衰落。其中雨天对卫星通信信号的衰落影响最大。因此，如何降低雨天对卫星通信信号的衰落影响，提高卫星通信的质量，成为了人们研究的热点问题，本文主要研究目前实际应用中常见的抗雨衰方法。[关键词]雨衰卫星通信自动补偿抗雨衰方法中图分类号：T4文献标识码：A文章编号：

2、l009—914X(2014)43-0064—011雨衰对卫墨通信的影响比译码时其编码增益可达5dB。当然减小编码率也必须有个限度，一方而当编通过利用发射到高空中的人造地球卫星，并以此作为中继站进行无线电信码率减小到一定程度时，若再进一步减小编码率，多获得的编码增益将改善很号的转发或者反射，使得地球上的两个或者多个空间信息站能够进行畅通通信小；另一方面减小编码率会导致系统容量的减小。此外，还可以通过自适应速率的技术就是卫星通信技术。由于卫星通信技术传输的电波信号需要在地球空间降低技术(ARP)来克服雨衰的影

3、响，通过减小衰减信道的数据速率来增加信信息站和通信卫星之间进行传播，所以电波信号必须穿过包围在地球表面的大道容量，降低速率所带来的增益与速率减少成正比，例如速率减少4倍时增益为气层。大气层是一个包含许多复杂介质的大气空间体，电波在大气层中传输时，5dB。使用纠错编码和降速率技术，可以补偿不同程度的雨衰，但随着深度的增必然会受到大气层中大量的离子和自由电子的能量反射和吸收，并且在大气层加，有效可用容量减少。的对流层中，大量的水蒸气分子、二氧化碳分子、氧气分子，以及天气状况发生3广播电视地球站实际中常用的抗雨衰

4、方法原理变化时的云、雪、雾、雨等各种形式的大气微粒或者分子的影响，使得电波信号(1)硬件控制自动补偿功率在传输过程中被不断的吸收和反射、散射、折射等，造成了电波信号的能量损耗。这种方法也即是通过上行功率控制器等设备自动控制系统提升上行信号其中，在这些损耗影响中，降雨对电波信号的衰减影响最为严重。因为下雨功率来达到抵消雨衰的目的。上行功率控制器工作时，通过将上行天线接收的时天空中漂浮许多雨滴，这些雨滴吸收或者折射了卫星通信信号的电磁波，这信标信号接入到上行功率控制器，上行功率控制器会根据信标信号的变化来对样就

5、造成了信号的衰减，应减少自身的衰减值，来达到提升功率对抗雨衰的目的。这种方法要求系统设雨衰的大小取决于雨滴的直径和电磁波的波长，电磁波的波长和雨滴直径计建造时留有足够的上行余量，例如采用大额定功率的高功放等设备。缺点是越接近其衰减就越大。据可靠资料介绍，实测结果表明雨滴的半径约在0．25～判断方式单一，容易因信标信号的异常变化而误提功率。3．00mm之间。Ku频段内，电波的波长在25mrn~右，因此，在Ku波段工作时雨(2)软件控制自动补偿功率衰的影响是最明显的，而在C波段，因为波长在75mrnL右，波长远

6、大于雨滴的这种方法是通过采集接收信号功率电平和误码率等信息，通过采集到的信半径，故雨衰相对比较弱。这种现象在我们日常维护过程中经常得到验证。在雨息的变化来指导设备网管进行相应的提升或减小设备衰减的操作，来达到利用季遇到中到大雨天气时，Ku,N段小站短时下线的现象较频繁，正是因为雨对功率变化来对抗雨衰影响的目的。这种方式要求有一套复杂的软件系统来利用Ku频段信号的衰减使信噪比下降，功率降低造成的原因。好采集到的信息，并指导上行设备进行正确恰当的操作。在实际应用中，有些时2常见抗雨衰方法候也在软件系统判断是否是

7、雨衰时加入远程站的监测数据，这样能更好地判断理论上抗击雨衰的方法主要可以分为两类：一类为信号不变恢复，即在不上行信号变化原因，防止误操作。改变信号格式的前提下通过恢复接收功率的方式抗击雨衰，另～类是信号改变(3)站址分集，也即异地同类型地球站进行业务互为备份恢复，即是通过改变信号基本特性的方式提高抗雨衰的能力来抵消雨衰的影在下雨或其他影响本地地球站上行能力的情况发生时，可将上行信号切换响，可改变的信号特性包括载波频率、带宽、数据速率和编码方式。常见的信号至异地同类型的地球站传输，这种方法能够有效地避免因为本

8、地提升功率抗雨不变恢复技术，按照实现复杂度由低到高的顺序主要有四种，分别是波束分集、衰造成的相邻转发器干扰。在实际应用中，一般要求两个地球站距离足够远，使功率控制、位置分集、轨道分集。常见的信号改变恢复技术主要包括频率分集、得彼此能够处于不同雨区。这种方法因为数据源信息的传输，土建、设备链路的带宽缩减、时间分集、自适应前向纠错(FEC)、自适应编码调制(ACM)等，通常重复建设等原因，会造成很大的成本消耗。会减小