卫星移动通信信道特性与模型研究

　山西电子技术2011年第1期通信技术　
　
收稿日期: 2010-11-06
作者简介:李正宙(1985-),男,河南南阳人,硕士研究生,研究方向:卫星通信技术。
文章编号: 1674-4578(2011)01-0052-03
卫星移动通信信道特性与模型研究
李正宙,贺　思,沈大伟
(解放军理工大学通信工程学院研究生四队,江苏南京210007)
摘　要:从多径效应、阴影效应、多普勒效应和电离层闪烁等方面具体分析了卫星移动通信信道传输特性,并
从单状态统计模型和多状态统计模型两方面详细介绍了瑞利信道模型、莱斯信道模型、对数正态衰落信道模型、
Loo模型、Corazza模型、Lutz两状态信道模型和五状态Markov信道模型,最后对未来卫星移动通信信道模型研究做
了展望。
关键词:卫星移动通信;信道特性;信道模型
中图分类号:TN927. 2　　文献标识码:A
0　引言
研究任何一个通信系统,首先必须分析该通信系统的信
道特征。之所以需要对信道特征进行分析和建模,一方面因
为信道特征决定了信道的容量,另一方面,通信系统中的编
解码、调制解调和各种接收技术等通信模块都要针对特定的
信道特征来进行设计,所以,卫星信道的特征分析和相应数
学模型的建立对进一步的研究和仿真非常重要。信道的测
量和建模可以说是研究和开发通信系统的首要问题。由于
卫星和移动终端的相对运动,使得卫星移动信道具有随机和
时变特性;同时,由于卫星移动通信系统所使用轨道、终端和
环境条件的不同,卫星移动信道具有多样性。
1　信道特性
卫星移动信道同时具有卫星信道和移动信道的特征,存
在着多径效应、阴影效应、多普勒频移和电离层闪烁等严重
影响着数字信号传输可靠性的因素。
1. 1　多径效应
移动通信卫星中,电波到达接收天线前经各种物体的反
射、散射和绕射,接收到的信号是具有不同幅度、相位、时延
以及入射角度的多个信号的合成信号,造成接收信号的幅度
会随着时间的推移剧烈变化。由于多径效应产生的衰落称
为多径衰落,其持续时间一般较短,它是一种快衰落。
1. 2　阴影效应
当电波在传播路径上遇到建筑物、树木、起伏山丘等障
碍物的阻挡时,会使电磁波信号产生衰耗,从而造成接收信
号电平的下降,这种现象称为阴影遮蔽。此时卫星与移动站
之间的直射信号被路边的树木或其
他障碍物吸收或散射掉,
使得接收端信号的幅度在一定的范围内产生起伏,这就产生
了阴影衰落,它是一种慢衰落。阴影衰落的衰落率主要取决
于移动站周围的环境和收发双方的运动速度,与频率基本无
关,而阴影衰落的深度取决于信号的频率和障碍物状况。
1. 3　多普勒频移
当卫星和移动地球

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