本文關(guān)鍵詞：衛(wèi)星移動通信信道模擬算法研究與軟件設(shè)計實現(xiàn)

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【摘要】：在衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)的設(shè)計過程中,需要針對通信信道的鏈路特性來選擇有效的通信技術(shù),因此,衛(wèi)星移動通信信道特性的研究是至關(guān)重要的。本文對衛(wèi)星移動通信信道特性中的多徑衰落、陰影衰落、多普勒效應(yīng)等概念展開了討論,并從模型結(jié)構(gòu)角度研究了經(jīng)典的窄帶衛(wèi)星移動信道模型(單狀態(tài)和多狀態(tài))和寬帶衛(wèi)星移動信道模型。在此基礎(chǔ)上,分析了衛(wèi)星移動通信信道模型的仿真算法,重點介紹了萊斯正弦和法,并建立衛(wèi)星移動信道中色高斯隨機過程的仿真模型。采用MEDS法對瑞利衰落和陰影衰落進(jìn)行了詳細(xì)的分析和仿真。本文在經(jīng)典信道模型理論基礎(chǔ)上,全面考慮各種不同的信道情景下的通信鏈路,建立了一個可以模擬多種信道場景的通用信道模型,通過調(diào)整信道模型中的參數(shù),可以模擬不同的信道模型,具有很強的靈活性和廣泛的適用性。另外,考慮到信道環(huán)境的廣域性和時變性,在已有Lutz信道模型的理論基礎(chǔ)上,本文建立了一種包含“理想狀態(tài)”和“非理想狀態(tài)”的兩狀態(tài)衛(wèi)星移動通信信道模型,與Lutz模型不同的是,該兩狀態(tài)信道模型使接收信號的直射分量受到陰影衰落的影響,更適用于低仰角環(huán)境或樹木、建筑物等遮擋物較密集的環(huán)境。本文利用馬爾科夫鏈的轉(zhuǎn)換對模型進(jìn)行了仿真,可以得出仿真結(jié)果與測試數(shù)據(jù)基本吻合,印證了模型的正確性。通過調(diào)整此信道模型中的參數(shù),還可以轉(zhuǎn)換成其他模型。因此,該模型具有一定的普適性。在上述模型建立的基礎(chǔ)上,本文分析軟件需求,設(shè)計并實現(xiàn)了一套融合多任務(wù)多功能的衛(wèi)星移動通信信道模擬軟件控制系統(tǒng)。用戶根據(jù)仿真信道的場景選取信道模型,并計算相應(yīng)的參數(shù),對軟件控制系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)配置,具有靈活性高、操作簡便等優(yōu)點。軟件控制系統(tǒng)通過與MATLAB混合編程的方式計算信道特性參數(shù),并與信道模擬器進(jìn)行實時交互通信。用戶可選擇多種配置方式對選定的信道模型進(jìn)行參數(shù)配置,將結(jié)果參數(shù)分別通過PCI-Express總線和RS232串口進(jìn)行傳輸,從而使信道模擬器完成多種信道環(huán)境的模擬,具有靈活性高、操作簡便等優(yōu)點。另外,軟件控制系統(tǒng)還可以進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控,通過Socket通信的方式,使中控機可以對信道模擬器的狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)控。
【關(guān)鍵詞】：衛(wèi)星移動通信 信道特性 信道模型 軟件控制系統(tǒng)實現(xiàn)
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN927.23
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 研究背景及意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-13
• 1.2.1 衛(wèi)星移動通信信道特性測試研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 衛(wèi)星移動通信信道模型研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排13-15
• 第2章 衛(wèi)星移動通信信道特性與模型研究15-30
• 2.1 引言15
• 2.2 衛(wèi)星移動通信信道特性分析15-22
• 2.3 衛(wèi)星移動通信信道模型研究22-28
• 2.3.1 窄帶衛(wèi)星移動信道模型23-27
• 2.3.2 寬帶衛(wèi)星移動信道模型27-28
• 2.4 本章小結(jié)28-30
• 第3章 衛(wèi)星移動通信信道模型建模與算法仿真30-52
• 3.1 引言30
• 3.2 衛(wèi)星移動通信信道模擬算法研究與仿真30-39
• 3.2.1 濾波器法和萊斯法介紹30-33
• 3.2.2 瑞利衰落算法33-37
• 3.2.3 陰影衰落算法37-39
• 3.3 通用衛(wèi)星移動通信信道模型建模和仿真39-45
• 3.3.1 模型建模39-42
• 3.3.2 模型的通用性及驗證42-45
• 3.4 兩狀態(tài)衛(wèi)星移動通信信道模型建模45-51
• 3.4.1 兩狀態(tài)信道模型45-46
• 3.4.2 兩狀態(tài)信道模型的仿真實現(xiàn)46-51
• 3.5 本章小結(jié)51-52
• 第4章 衛(wèi)星移動通信信道模擬軟件控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)52-78
• 4.1 引言52
• 4.2 信道模擬軟件控制模塊整體架構(gòu)52-55
• 4.3 信道模擬軟件控制系統(tǒng)計算模塊55-62
• 4.3.1 MATLAB與VC++混合編程介紹55-56
• 4.3.2 時延配置參數(shù)計算56
• 4.3.3 多普勒頻偏配置參數(shù)計算56-59
• 4.3.4 衰落特性配置參數(shù)計算59-62
• 4.4 信道模擬軟件控制系統(tǒng)參數(shù)配置和狀態(tài)顯示62-70
• 4.5 信道參數(shù)遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊的實現(xiàn)70-75
• 4.5.1 用戶鏈路信道模擬器狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)計71-73
• 4.5.2 饋電鏈路信道模擬器狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)計73-75
• 4.6 信道統(tǒng)計特性波形仿真模塊75-76
• 4.7 本章小結(jié)76-78
• 結(jié)論78-79
• 參考文獻(xiàn)79-84
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文與研究成果清單84-85
• 致謝85

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前5條

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本文編號：902686