衛(wèi)星移動(dòng)極化MIMO信道衰落特性模擬實(shí)現(xiàn).pdf

1、衛(wèi)星通信技術(shù)作為當(dāng)今世上最先進(jìn)的通信技術(shù)之一，衛(wèi)星通信技術(shù)覆蓋面積大、通信距離遠(yuǎn)的優(yōu)點(diǎn)使其在各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮著舉足輕重的作用。隨著人們對(duì)更高通信傳輸速率的需求，衛(wèi)星通信信道容量的需求也越來(lái)越高，MIMO技術(shù)因其能夠提供分集增益和復(fù)用增益而在地面移動(dòng)通信系統(tǒng)中成功的被廣泛應(yīng)用，使得越來(lái)越多的學(xué)者致力于探索將MIMO技術(shù)應(yīng)用于衛(wèi)星通信系統(tǒng)來(lái)滿足人們的需求。對(duì)于星地鏈路一般情況下都有很強(qiáng)的直射特性并有一定的自由空間損耗，但是應(yīng)用于地面移動(dòng)通信系統(tǒng)

2、的MIMO技術(shù)需要有豐富的反射、散射分量來(lái)保證MIMO子信道的不相關(guān)特性，因此對(duì)于衛(wèi)星移動(dòng)MIMO通信系統(tǒng)是否具有實(shí)用價(jià)值還處于理論研究階段。由于在衛(wèi)星上空間有限，在一顆衛(wèi)星上安置普通的多根天線會(huì)導(dǎo)致信道相關(guān)性強(qiáng)而影響MIMO信道特性，所以在衛(wèi)星通信系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)MIMO技術(shù)有兩種方式：一種是單顆衛(wèi)星極化MIMO系統(tǒng)，另一種是多顆衛(wèi)星分布式MIMO系統(tǒng)，而多星系統(tǒng)由于時(shí)延因素不同步的問(wèn)題比較嚴(yán)重，目前在單顆衛(wèi)星上實(shí)現(xiàn)極化MIMO系統(tǒng)是最為可

3、行的方案。
　　本文首先分析了課題背景，并著重分析在衛(wèi)星移動(dòng)通信中利用MIMO技術(shù)和衛(wèi)星移動(dòng)MIMO系統(tǒng)中信道建模的重要性，分別分析了當(dāng)前窄帶和寬帶衛(wèi)星移動(dòng)MIMO信道建模、衛(wèi)星移動(dòng)MIMO信道模擬器的國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀。然后分析了典型的衛(wèi)星移動(dòng)MIMO通信系統(tǒng)和衛(wèi)星移動(dòng)MIMO信道的統(tǒng)計(jì)特性和信道容量的理論。接下來(lái)利用SystemVue和Matlab仿真軟件搭建了三種不同衛(wèi)星環(huán)境下的窄帶的衛(wèi)星移動(dòng)極化MIMO統(tǒng)計(jì)信道模型，建模過(guò)程

4、包括衛(wèi)星信道Loo模型、MIMO信道模型以及兩狀態(tài)馬爾科夫信道狀態(tài)轉(zhuǎn)移模型，并利用仿真分析了各個(gè)子信道的時(shí)間序列、統(tǒng)計(jì)量以及對(duì)信道容量進(jìn)行了計(jì)算以驗(yàn)證模型的正確性。之后深入分析了寬帶衛(wèi)星移動(dòng)MIMO信道頻率選擇性衰落的原因，分別基于相位變化的多點(diǎn)散射和基于幅度變化的抽頭延遲線建立了三種衛(wèi)星環(huán)境下的寬帶衛(wèi)星移動(dòng)極化MIMO信道模型，通過(guò)仿真結(jié)果驗(yàn)證模型信道特性的準(zhǔn)確性并深入分析兩種建模方法的可行性。最后利用N5106A PXB信道模擬器等