卫星通信信道Markov模型研究及其SIMULINK实现

发布时间：2017-07-03 04:12

  本文关键词：卫星通信信道Markov模型研究及其SIMULINK实现

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【摘要】：卫星通信系统中,信号在传输过程中会受到外界多种因素的影响,导致卫星通信系统具有复杂多变的信道传输特性,影响系统的通信质量与工作性能。随着现代卫星通信技术的发展,无线通信的频率在不断地增加,信号在传播过程中受大气环境因素的影响越来越明显。本文在分析国内外移动卫星信道测量与建模的基础上,建立了考虑大气环境影响的卫星通信信道Markov模型并在SIMULINK平台下实现对卫星通信系统的可视化仿真。本文主要从以下几个方面进行研究：(1)根据信号衰减作用的来源不同,将信道环境划分为大气传播环境和地面移动环境,并对两种环境下影响卫星信道传输特性的多个因素进行研究。(2)研究了C.Loo模型、Suzuki模型、Corazaa模型和Lutz模型四种典型的移动卫星通信信道模型,对四种模型终端接收信号的组成及其所适用的信道环境作了深入分析,并给出不同传输环境下相应的信道模型统计特性曲线图。(3)综合考虑大气环境和地面环境影响因素建立了卫星通信信道Markov模型。传统的信道建模与仿真,主要是针对地面环境下的多径和阴影衰落影响展开,并未考虑大气中各种影响信号变化的因素。针对这一缺陷,对大气传播环境下的信道衰落特性进行定量分析并建立相应的模型。同时,引入Markov过程实现地面移动环境下信道动态特性的描述,建立了全面考虑天地环境的卫星通信信道Markov模型。利用改进的多普勒参数计算方法对该信道模型进行仿真,实现对卫星信道传输特性更为准确的模拟。(4)利用SIMULINK搭建了基于卫星通信信道Markov模型的卫星通信系统仿真模型,并分别对不同天气条件和不同阴影环境下的卫星通信系统误码率特性进行分析研究。实验结果表明了综合大气环境和地面环境影响因素建立的卫星通信信道Markov模型的有效性。
【关键词】：信道传输特性 信道仿真 Markov过程 大气环境 SIMULINK
【学位授予单位】：南京信息工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN927.2
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 第一章 绪论10-17
• 1.1 研究背景及意义10
• 1.2 国内外研究现状10-15
• 1.2.1 卫星信道建模的研究现状11-14
• 1.2.2 卫星信道模拟仿真的研究现状14-15
• 1.3 本文主要研究内容15-17
• 第二章 卫星信道建模的理论基础17-31
• 2.1 卫星通信系统简介17-19
• 2.2 卫星通信信道传输特性分析19-24
• 2.2.1 大气传播环境19-20
• 2.2.2 地面移动环境20-24
• 2.3 常用的概率分布函数24-28
• 2.3.1 高斯分布24-25
• 2.3.2 莱斯分布25-26
• 2.3.3 对数正态分布26-27
• 2.3.4 Nakagami分布27-28
• 2.4 卫星通信信道统计特性28-30
• 2.4.1 概率密度函数和累积分布函数28-29
• 2.4.2 电平通过率和平均衰落持续时间29-30
• 2.5 本章小结30-31
• 第三章 移动卫星通信信道模型研究31-43
• 3.1 信道建模的意义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 本章小结41-43
• 第四章 卫星通信信道Markov模型研究43-66
• 4.1 卫星通信信道Markov模型43-51
• 4.1.1 大气传播环境模型44-45
• 4.1.2 地面移动环境模型45-48
• 4.1.3 卫星通信信道Markov模型的建立48-51
• 4.2 卫星通信信道Markov模型的统计特性51-52
• 4.3 卫星通信信道Markov模型仿真方法研究52-58
• 4.3.1 实高斯过程的产生52-53
• 4.3.2 多普勒参数的计算53-55
• 4.3.3 Markov过程的实现55-57
• 4.3.4 卫星通信信道Markov模型实现方法57-58
• 4.4 仿真实验58-65
• 4.5 本章小结65-66
• 第五章 卫星通信信道Markov模型的SIMULINK实现66-79
• 5.1 SIMULINK仿真平台简介66
• 5.2 概率分布函数仿真模块的搭建66-70
• 5.2.1 高斯分布仿真模块67-68
• 5.2.2 莱斯分布仿真模块68-69
• 5.2.3 对数正态分布仿真模块69-70
• 5.3 卫星通信信道Markov模型的搭建70-75
• 5.3.1 大气传播环境模型仿真模块70-71
• 5.3.2 地面移动环境模型仿真模块71-74
• 5.3.3 卫星通信信道Markov模型仿真系统74-75
• 5.4 仿真实验75-78
• 5.5 本章小结78-79
• 第六章 总结与展望79-81
• 6.1 总结79-80
• 6.2 展望80-81
• 参考文献81-87
• 致谢87-88
• 作者简介88-89

  本文关键词：卫星通信信道Markov模型研究及其SIMULINK实现

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本文编号：512326