1 引 言
卫星移动通信系统所能提供的业务的可行性与质量在很大程度上受到卫星与移动终端间信道特性的影响。研究这些影响,就需要在一定传播特性下进行实验。由于条件所限,不可能进行实时现场实验,这在技术和经费上都存在问题,所以采用一个能反映实际星地链路特性的信道模拟系统可以降低一些难度太大和成本超高的测试试验的难度和成本,是一个很好的解决方法。
1.1 国内外的研究状况
目前有很多科研机构和高校进行这方面的研究,例如:澳大利亚南澳大学研制出移动卫星信道模拟器MSCS-1,该模拟器具有记录和重放信道数据,可调时延变化,可调整多普勒频移等功能;国立交通大学主要模拟的范例系统是以OFDMA为基础的802.16a,特别针对使用者在高速移动的环境下所做的快速瑞利衰落模拟;电子科技大学主要是在实时模拟实现低轨卫星信道的损耗、噪声影响、多径衰落、多普勒效应、遮蔽等各种随机特性与时变特性;国防科技大学搭建了一个通用的数字信道模拟器平台,重点对数字网传输损伤中的误码、抖动和温度漂移等度量指标进行理论研究和分析……
1.2 本文主要研究内容
本文提出了一种能够很好地反映卫星通 信中星地链路特性的模拟系统设计方案。在确定硬件设计方案之前,搭建了合理的信道仿真模型,并对仿真结果进行了分析。
2 卫星通信系统仿真模型的建立
根据国内外有关卫星信道的研究,针对卫星信道有很多种的建模方法,如C.LOO模型[1]、CORRAZA模型[2]、LUTZ模型[3]等,这些模型中均假定信道衰落特性服从一定概率分布特性。众所周知,卫星信道中的自由空间传输损耗、极化损耗、转发器的功率损耗等特性最后影响的都是接收端的信噪比。所以,整个卫星形地信道从仿真的角度可以看成由包括影响衰落特性部分的衰落信道和影响信噪比特性的AGWN信道部分构成。搭建了如图1所示的仿真模型:
上述模型从数字域来考虑,假定信源为二进制数据流,信号经过编码及交织处理以后,送到调制模块。调制信号经过衰落噪声信道模型以后,再经过解调、解交织、译码以后,与发送信号进行对比,从而获得误码结果。
图1:卫星通信系统的仿真模型结构图