卫星地面无线通信增强技术
发布时间：2022-11-03 22:00
卫星通信系统具有覆盖范围广、通信距离远、信道容量大、无地域限制等优势,在广播电视、个人移动通信、军事通信等领域受到广泛关注。随着卫星通信需求的不断提高以及卫星通信业务的不断开展,目前卫星通信正面向大容量、高传输速率进行科学研究与产品研发。如何将地面无线通信的优势技术应用于卫星通信,实现卫星地面无线通信的增强,是本文的重点研究内容。多输入多输出（Multi-input Multi-output,MIMO）技术通过引入空间维度,可以在不增加系统带宽和发送功率的情况下提高信道容量。因此,研究如何构建星地MIMO链路,是增强星地无线通信系统性能的方法之一。本文介绍了两种卫星地面MIMO通信系统,分别由一颗单星双极化静止轨道（Geostationary Earth Orbit,GEO）卫星以及两颗单极化GEO卫星与地面用户构成,研究了基于Markov链多状态转移的统计信道模型,分析了时间相关性、多普勒效应等影响信道建模的因素,重点研究了极化分集和空间分集引入的星地MIMO信道相关性,给出了详细的信道建模算法及实现步骤。其次,通过将空时编码技术应用于构建的星地MIMO通信系统,获得了分集增益。此外...
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
英文缩略语及英中对照表
符号及变量定义
第一章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.3 论文研究内容及结构安排
第二章 星地移动通信特点及容量理论概述
2.1 引言
2.2 星地移动通信系统架构
2.2.1 用户段
2.2.2 地面段
2.2.3 空间段
2.3 星地移动通信信道特征
2.3.1 阴影效应
2.3.2 多径效应
2.3.3 多普勒效应
2.4 典型星地信道模型
2.4.1 Loo模型
2.4.2 Corazza模型
2.4.3 Lutz两状态模型
2.5 本章小结
第三章 星地移动系统MIMO信道建模
3.1 引言
3.2 地面无线通信中的分集技术
3.2.1 时间分集
3.2.2 频率分集
3.2.3 空间分集
3.3 地面无线通信系统的信道容量
3.4 LMS系统MIMO信道
3.5 基于Markov链的多状态转移
3.5.1 两状态Markov转移模型
3.5.2 四状态Markov转移模型
3.6 影响星地移动信道建模的因素分析
3.6.1 时间相关性
3.6.2 多普勒效应
3.7 极化分集对信道建模的影响
3.7.1 XPD与XPC
3.7.2 极化相关性
3.8 空间分集对信道建模的影响
3.8.1 大尺度衰落分量的空间相关性
3.8.2 小尺度衰落分量的空间相关性
3.9 星地移动信道建模算法
3.9.1 单星双极化信道建模算法
3.9.2 双星单极化信道建模算法
3.10 地面无线通信中的空时编码
3.10.1 空时编码概述
3.10.2 Alamouti空时码
3.11 仿真结果
3.11.1 单星双极化信道仿真结果
3.11.2 双星单极化信道仿真结果
3.12 本章小结
第四章 多波束卫星地基预编码及功率分配技术
4.1 引言
4.2 系统模型
4.3 经典预编码技术
4.3.1 ZF预编码
4.3.2 MMSE预编码
4.4 SE最优的预编码与功率分配算法
4.4.1 SE最优问题建模
4.4.2 SE最优预编码与功率分配算法
4.5 EE最优的预编码与功率分配算法
4.5.1 EE最优问题建模
4.5.2 EE最优预编码与功率分配算法
4.6 仿真结果
4.7 本章小结
第五章 总结
5.1 本文工作总结
5.2 后续工作
致谢
参考文献
作者简介
【参考文献】：
博士论文
[1]下一代卫星移动通信系统关键技术研究[D]. 何异舟.北京邮电大学 2015
[2]卫星移动信道衰落特性模拟研究[D]. 杨明川.哈尔滨工业大学 2010
[3]无线通信系统中的空时编码技术[D]. 刘陈.东南大学 2005
本文编号：3700701
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
英文缩略语及英中对照表
符号及变量定义
第一章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.3 论文研究内容及结构安排
第二章 星地移动通信特点及容量理论概述
2.1 引言
2.2 星地移动通信系统架构
2.2.1 用户段
2.2.2 地面段
2.2.3 空间段
2.3 星地移动通信信道特征
2.3.1 阴影效应
2.3.2 多径效应
2.3.3 多普勒效应
2.4 典型星地信道模型
2.4.1 Loo模型
2.4.2 Corazza模型
2.4.3 Lutz两状态模型
2.5 本章小结
第三章 星地移动系统MIMO信道建模
3.1 引言
3.2 地面无线通信中的分集技术
3.2.1 时间分集
3.2.2 频率分集
3.2.3 空间分集
3.3 地面无线通信系统的信道容量
3.4 LMS系统MIMO信道
3.5 基于Markov链的多状态转移
3.5.1 两状态Markov转移模型
3.5.2 四状态Markov转移模型
3.6 影响星地移动信道建模的因素分析
3.6.1 时间相关性
3.6.2 多普勒效应
3.7 极化分集对信道建模的影响
3.7.1 XPD与XPC
3.7.2 极化相关性
3.8 空间分集对信道建模的影响
3.8.1 大尺度衰落分量的空间相关性
3.8.2 小尺度衰落分量的空间相关性
3.9 星地移动信道建模算法
3.9.1 单星双极化信道建模算法
3.9.2 双星单极化信道建模算法
3.10 地面无线通信中的空时编码
3.10.1 空时编码概述
3.10.2 Alamouti空时码
3.11 仿真结果
3.11.1 单星双极化信道仿真结果
3.11.2 双星单极化信道仿真结果
3.12 本章小结
第四章 多波束卫星地基预编码及功率分配技术
4.1 引言
4.2 系统模型
4.3 经典预编码技术
4.3.1 ZF预编码
4.3.2 MMSE预编码
4.4 SE最优的预编码与功率分配算法
4.4.1 SE最优问题建模
4.4.2 SE最优预编码与功率分配算法
4.5 EE最优的预编码与功率分配算法
4.5.1 EE最优问题建模
4.5.2 EE最优预编码与功率分配算法
4.6 仿真结果
4.7 本章小结
第五章 总结
5.1 本文工作总结
5.2 后续工作
致谢
参考文献
作者简介
【参考文献】：
博士论文
[1]下一代卫星移动通信系统关键技术研究[D]. 何异舟.北京邮电大学 2015
[2]卫星移动信道衰落特性模拟研究[D]. 杨明川.哈尔滨工业大学 2010
[3]无线通信系统中的空时编码技术[D]. 刘陈.东南大学 2005
本文编号：3700701
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/wltx/3700701.html
