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基于FPGA的星地信道模拟系统的研究与设计
来源:本站整理  作者:佚名  2010-04-08 19:15:28



       1.信道的选取:电波经过反射、折射、散射等多条路径传播到达接收机后, 总信号的强度服从瑞利分布.同时由于接收机的移动及其他原因,信号强度和相位等特性又在起伏变化,故称为瑞利衰落。但是对于卫星系统,收到的信号中除了经反射折射散射等来的信号外,还有从卫星直接到达地面接收机的信号,那么总信号的强度服从莱斯分布,故称为莱斯(Rice)衰落;另外,一般认为卫星信道中的噪声是加性高斯白噪声(AWGN)。所以模型中的信道选用Rice衰落信道和AWGN信道。

       2.调制解调方式:卫星信道是功率受限信道,一般都采用相位键控调制方式。

       3.编解码方式:在卫星通信的离散无记忆信道中,系统发端采用卷积编码,收端采用概率译码,这是逼近香农编码定理所述的可靠通信最有吸引力的方法。卷积码概率译码技术分为序列译码和Viterbi译码两种,它们在卫星信道中都有应用,但后者应用更为广泛。交织技术是一种时间/频率扩展技术,它把信道的相关度减少,在交织足够大时,交织能把突发错误离散为随机错误,为正确的译码创造了更好的条件。模型中采用了卷积码和矩阵交织。

       3 仿真结果分析

       基于上面建立的仿真模型所得到数据,经过误码统计得到仿真结果,误码统计是对仿真得到的误码结果进行分析以得到其统计描述,这里采用的统计方法是以固定时间内误码的发生次数(固定比特内发生错误的次数)和误码段的长度(每次错误持续的比特数)为统计对象,这两种对象的统计特性可足以清晰的描述误码结果的实际分布情况。仿真结果如图2、3所示。


图2:误码次数概率分布图

图3:误码长度概率分布图

      以上的仿真结果是在一组参数(二进制数据率、调制方式、莱斯因子、信噪比(Eb/N0)等)值的条件下得到的仿真结果,当然可以改变参数值得到各种条件下的仿真结果。

       有了上面的结果,就可以利用硬件电路实现误码产生电路,从而实现对基带信号加入由于卫星星地信道特性所造成的误码。

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