使用Matlab实现对Ka波段卫星通信衰减信道的性能仿真

日期：2005年10月29日人气：0 查看:[大字体中字体小字体]

(空军工程大学电讯工程学院陕西西安710077)摘要：介绍了利用Matlab 6

关键词：Matlab；Ka波段；矢量；标量

Matlab是一种集成度很高的语言，由于其功能强，使用便捷和使用范围广等特点而被广大科技工作者所接受，已经在教学、科研和工程实际中广泛应用，被一些学者称为是第四代计算机语言。他用更直观的、符合人们思维习惯的代码，代替了C语言和Fortran语言的冗长代码，给用户呈现的是最直观、最简洁的程序开发环境。他提供的各种功能很强的工具箱更是为我们的学习和研究节省了大量的时间和精力。在Matlab 6 Ka波段卫星通信系统的研究工作在我国已有相当长的一段时间，由于我国尚没有自己在轨的Ka波段卫星，国外Ka转发器的有关技术参数也属于保密状态，致使这方面的研究工作只能是理论研究和数学推演。当然，也可以运用计算机仿真工具进行一些接近实际的工作，文献［1］给出了Ka波段卫星通信信道的统计模型并运用通信系统仿真软件包ACOLADE进行了仿真分析。笔者认为，Matlab是一个针对面较广的工具软件，他涉及到科学计算、系统控制、通信系统、神经网路、虚拟设计等领域，尤其是对矩阵运算具有其他工具不可比拟的优势。在Matlab环境下对Ka波段卫星信道进行建模和仿真有利于和其他学科建立联系。因为在研究过程中少不了要运用其他学科的知识(如利用神经网路对卫星地空链路雨衰减进行预测等)。

1 Ka波段卫星通信信道模型

本文继续沿用文献［1］所给出的Ka波段卫星通信信道的数学模型，简单的说明如下：其方法是把雨衰作为一个乘性因子引入到信道仿真分析中。已调信号s(t)＝Re［s1(t)exp(j2πf c t)］通过雨衰信道后变为：

其中：s(t)为调制信号；s1(t)为其时域复基带表达；s1(f)为其频域复基带表达；T为调制码元宽度；α和φ分别表示等效低通雨衰信道的包络和相位，二者均为随机变量，其分布特性由天气条件决定，他们均服从高斯分布，其概率密度函数分别表示如下：

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