本文關(guān)鍵詞：衛(wèi)星通信信道Markov模型研究及其SIMULINK實現(xiàn)

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【摘要】：衛(wèi)星通信系統(tǒng)中,信號在傳輸過程中會受到外界多種因素的影響,導(dǎo)致衛(wèi)星通信系統(tǒng)具有復(fù)雜多變的信道傳輸特性,影響系統(tǒng)的通信質(zhì)量與工作性能。隨著現(xiàn)代衛(wèi)星通信技術(shù)的發(fā)展,無線通信的頻率在不斷地增加,信號在傳播過程中受大氣環(huán)境因素的影響越來越明顯。本文在分析國內(nèi)外移動衛(wèi)星信道測量與建模的基礎(chǔ)上,建立了考慮大氣環(huán)境影響的衛(wèi)星通信信道Markov模型并在SIMULINK平臺下實現(xiàn)對衛(wèi)星通信系統(tǒng)的可視化仿真。本文主要從以下幾個方面進(jìn)行研究：(1)根據(jù)信號衰減作用的來源不同,將信道環(huán)境劃分為大氣傳播環(huán)境和地面移動環(huán)境,并對兩種環(huán)境下影響衛(wèi)星信道傳輸特性的多個因素進(jìn)行研究。(2)研究了C.Loo模型、Suzuki模型、Corazaa模型和Lutz模型四種典型的移動衛(wèi)星通信信道模型,對四種模型終端接收信號的組成及其所適用的信道環(huán)境作了深入分析,并給出不同傳輸環(huán)境下相應(yīng)的信道模型統(tǒng)計特性曲線圖。(3)綜合考慮大氣環(huán)境和地面環(huán)境影響因素建立了衛(wèi)星通信信道Markov模型。傳統(tǒng)的信道建模與仿真,主要是針對地面環(huán)境下的多徑和陰影衰落影響展開,并未考慮大氣中各種影響信號變化的因素。針對這一缺陷,對大氣傳播環(huán)境下的信道衰落特性進(jìn)行定量分析并建立相應(yīng)的模型。同時,引入Markov過程實現(xiàn)地面移動環(huán)境下信道動態(tài)特性的描述,建立了全面考慮天地環(huán)境的衛(wèi)星通信信道Markov模型。利用改進(jìn)的多普勒參數(shù)計算方法對該信道模型進(jìn)行仿真,實現(xiàn)對衛(wèi)星信道傳輸特性更為準(zhǔn)確的模擬。(4)利用SIMULINK搭建了基于衛(wèi)星通信信道Markov模型的衛(wèi)星通信系統(tǒng)仿真模型,并分別對不同天氣條件和不同陰影環(huán)境下的衛(wèi)星通信系統(tǒng)誤碼率特性進(jìn)行分析研究。實驗結(jié)果表明了綜合大氣環(huán)境和地面環(huán)境影響因素建立的衛(wèi)星通信信道Markov模型的有效性。
【關(guān)鍵詞】：信道傳輸特性 信道仿真 Markov過程 大氣環(huán)境 SIMULINK
【學(xué)位授予單位】：南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN927.2
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 第一章 緒論10-17
• 1.1 研究背景及意義10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-15
• 1.2.1 衛(wèi)星信道建模的研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.2 衛(wèi)星信道模擬仿真的研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容15-17
• 第二章 衛(wèi)星信道建模的理論基礎(chǔ)17-31
• 2.1 衛(wèi)星通信系統(tǒng)簡介17-19
• 2.2 衛(wèi)星通信信道傳輸特性分析19-24
• 2.2.1 大氣傳播環(huán)境19-20
• 2.2.2 地面移動環(huán)境20-24
• 2.3 常用的概率分布函數(shù)24-28
• 2.3.1 高斯分布24-25
• 2.3.2 萊斯分布25-26
• 2.3.3 對數(shù)正態(tài)分布26-27
• 2.3.4 Nakagami分布27-28
• 2.4 衛(wèi)星通信信道統(tǒng)計特性28-30
• 2.4.1 概率密度函數(shù)和累積分布函數(shù)28-29
• 2.4.2 電平通過率和平均衰落持續(xù)時間29-30
• 2.5 本章小結(jié)30-31
• 第三章 移動衛(wèi)星通信信道模型研究31-43
• 3.1 信道建模的意義31-32
• 3.2 C.Loo模型32-34
• 3.3 Suzuki模型34-36
• 3.4 Corazza模型36-39
• 3.5 Lutz模型39-41
• 3.6 本章小結(jié)41-43
• 第四章 衛(wèi)星通信信道Markov模型研究43-66
• 4.1 衛(wèi)星通信信道Markov模型43-51
• 4.1.1 大氣傳播環(huán)境模型44-45
• 4.1.2 地面移動環(huán)境模型45-48
• 4.1.3 衛(wèi)星通信信道Markov模型的建立48-51
• 4.2 衛(wèi)星通信信道Markov模型的統(tǒng)計特性51-52
• 4.3 衛(wèi)星通信信道Markov模型仿真方法研究52-58
• 4.3.1 實高斯過程的產(chǎn)生52-53
• 4.3.2 多普勒參數(shù)的計算53-55
• 4.3.3 Markov過程的實現(xiàn)55-57
• 4.3.4 衛(wèi)星通信信道Markov模型實現(xiàn)方法57-58
• 4.4 仿真實驗58-65
• 4.5 本章小結(jié)65-66
• 第五章 衛(wèi)星通信信道Markov模型的SIMULINK實現(xiàn)66-79
• 5.1 SIMULINK仿真平臺簡介66
• 5.2 概率分布函數(shù)仿真模塊的搭建66-70
• 5.2.1 高斯分布仿真模塊67-68
• 5.2.2 萊斯分布仿真模塊68-69
• 5.2.3 對數(shù)正態(tài)分布仿真模塊69-70
• 5.3 衛(wèi)星通信信道Markov模型的搭建70-75
• 5.3.1 大氣傳播環(huán)境模型仿真模塊70-71
• 5.3.2 地面移動環(huán)境模型仿真模塊71-74
• 5.3.3 衛(wèi)星通信信道Markov模型仿真系統(tǒng)74-75
• 5.4 仿真實驗75-78
• 5.5 本章小結(jié)78-79
• 第六章 總結(jié)與展望79-81
• 6.1 總結(jié)79-80
• 6.2 展望80-81
• 參考文獻(xiàn)81-87
• 致謝87-88
• 作者簡介88-89

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本文編號：512326