Ka频段宽带卫星通信信道雨衰特性的研究

【摘要】在现代卫星通信系统中，现存的可用频谱资源已十分有限，超宽带高速传输必然要采用更高频率传输。目前的宽带卫星通信业务基本是使用Ku频段，以至于Ku频段的应用已经十分拥挤，故近来的超宽带高速传输卫星通信基本是采用Ka频段。本文前部分首先阐述了研究Ka波段卫星通信系统的意义以及国内外发展现状，并对影响Ka波段卫星通信链路性能的因素进行了分析。研究了降水对Ka波段信号的影响以及对其的衰减作用。基于降雨衰减机理，利用雨介质的等效介电常数模型计算了降雨的特征衰减。根据地-空路径上ITU-R的雨衰减预报模型和等效雨介质模型，仿真了北京和广州地区的降雨损耗曲线。然后通过Ku/Ka频段下行链路降雨衰减值的转换得到长春地区降雨数据，结合长春地区降雨特性对Ka频段降雨衰减的仿真结果，利用最小二乘法对降雨曲线进行了拟合，验证了其预测的有效性。本文后半部分针对Ka波段卫星通信的特性，综合分析了几种Ka波段卫星通信信道的衰减因素，尤其是雨衰对卫星通信信道的影响，确定了Ka波段卫星通信信道模型的乘性干扰矢量，完成了Ka波段卫星通信信道的建模。并基于Ka波段信道的建模，建立了Ka波段卫星通信系统的仿真模型，分析了采用不同调制方式下，雨衰对Ka波段卫星通信系统的影响，给出了数字通信系统误码率（BER）在各种情况下的比较。分别分析了受到幅度和相位因素影响时雨衰对卫星通信系统BER性能造成的变化。并通过对比发现相比于单载波调制，OFDM作为一种多载波调制方式不仅能够增加频带利用率，而且对系统性能有着更好的提升。本文的研究对卫星数字通信系统的发展具有一定的实际意义。
【作者】张清斌；
【导师】康健；
【作者基本信息】吉林大学，电子与通信工程，2014，硕士
【关键词】降雨衰减；Ka波段；调制方式；信道模型；误码率；

【参考文献】
[1]刘建新.五苓散对高盐诱发羔羊尿结石防治作用的研究[D].内蒙古农业大学,临床兽医学,2013,硕士.
[2]胡建莹,郭柯,董鸣.高寒草原优势种叶片结构变化与生态因子的关系[J].植物生态学报,2008,02:370-378.
[3]王雅琳,何巍,桂卫华,阳春华.基于多块KPCA和SDG的故障诊断方法[J].控制与决策,2013,10:1473-1478+1484.
[4]王录亮.电力变压器绕组短路力计算[D].哈尔滨理工大学,高电压与绝缘技术,2012,硕士.
[5]钱荣钧.时间剖面上的绕射波[J].石油地球物理勘探,1976,05:19-36.
[6]李鑫鑫,王轩,姚霖,关键.基于级联重排序的汉语音字转换[J].自动化学报,2014,04:624-634.
[7]王丽姗.小组工作介入孕妇心理调适问题的路径研究[D].西北大学,社会工作（专业学位）,2014,硕士.
[8]王松林.DL-2-氨基-△～2-噻唑啉-4-羧酸（DL-ATC）合成工艺研究及中试[D].天津大学,化学工程,2004,硕士.
[9]黄晓媛.电针治疗尿道综合症的临床研究[D].黑龙江中医药大学,针灸推拿学,2004,硕士.
[10]韩冰.2006-2011年县级公立中医院运营情况及相关政策分析[D].北京中医药大学,社会医学与卫生事业管理,2013,硕士.
[11]曾晓璞.变电站故障诊断检修模拟软件开发[D].电子科技大学,软件工程（专业学位）,2012,硕士.
[12]于洋.基于Ajax/REST风格的WebService的设计与实现[D].北京交通大学,2010.
[13]刘健.连续刚构桥施工监控理论及监控系统研究[D].长安大学,桥梁与隧道工程,2014,硕士.
[14]刘江.精益生产在LS公司装配过程中的应用研究[D].天津大学,工业工程,2013,硕士.
[15]孔高飞.一种短小芽孢杆菌分离鉴定及培养条件研究[D].浙江理工大学,生物化学与分子生物学,2014,硕士.
[16]余跃庆,吕强,马兰.含有柔顺关节的并联机器人轨迹跟踪实验[J].北京工业大学学报,2015,04:486-492.
[17]陆伯勤,侯恩生,王国栋,尹凤姣.高炉焦炭多功能电子秤[J].冶金自动化,1984,04:33-39.
[18]陈亚莹.美德伦理视野下的学校道德教育研究[D].河北经贸大学,伦理学,2012,硕士.
[19]奚鹤.经济型彩色沥青结合料及其混合料路用性能研究[D].长安大学,交通运输工程（专业学位）,2013,硕士.
[20]陈光英,张千里,李星.异常检测中查全率和查准率的控制[J].控制与决策,2004,04:478-480.
[21]乔天一.清代老学文献文本研究[D].首都师范大学,历史文献学,2013,硕士.
[22]于忠光.大型锻件荒加工用刀具动态强度分析及结构优化[D].哈尔滨理工大学,机械制造及其自动化,2012,硕士.
[23]陈晨.济南市街道办事处管理体制改革研究[D].山东大学,公共管理（专业学位）,2012,硕士.
[24]高德艳.基于模型参考自适应系统的SVM-DTC变频调速研究[D].哈尔滨工业大学,电气工程,2013,硕士.
[25]明星.双歧杆菌黏附蛋白生物学功能的初步探究[D].南昌大学,微生物学,2014,硕士.
[26]王勍.联通呼和浩特分公司客户经理积分制考核体系研究与设计[D].内蒙古大学,工商管理,2013,硕士.
[27]苏鑫.基于视频的道路交通运动行为检索系统的关键技术研究[D].华中科技大学,通信与信息系统,2013,硕士.
[28]张玉荣,闫建文,杨海英,王海军,马献斌,檀为建.国内分层注水技术新进展及发展趋势[J].石油钻采工艺,2011,02:102-107.
[29]都兰.上位监控服务器数据存储管理的设计与实现[D].内蒙古大学,模式识别与智能系统,2014,硕士.
[30]王佳.国有股减持定价方法研究[D].清华大学,数量经济学,2002,硕士.
[31]佟嘉.HKI系统集成公司发展战略研究[D].石家庄经济学院,MBA,2013,硕士.
[32]刘锡梅.论竞技体育战略抉择[D].湖南师范大学,体育人文社会学,2004,硕士.
[33]张歆.清化肠饮治疗溃疡性结肠炎大鼠模型的实验性研究[D].福建中医药大学,中西医结合临床,2012,硕士.
[34]刘金钺.羚羊轿车市场营销策略研究[D].大连理工大学,工商管理,2004,硕士.
[35]李志芳.内蒙古地区奶牛子宫内膜炎致病葡萄球菌超抗原基因分布情况及耐药性研究[D].内蒙古农业大学,基础兽医学,2013,硕士.
[36]刘乃新.气液弹射机构的设计及关键控制元件的研究[D].浙江工业大学,2009.
[37]鲍竣科.决策支持系统在泵站改造中的应用研究[D].西南农业大学,2004.
[38]赵艳飞.基于STM32的车载航位推算导航系统设计[D].北京交通大学,2014.
[39]孙燚.政府主导下战略性新兴产业的企业成长性研究[D].南京财经大学,会计学,2011,硕士.
[40]陈珊.新准则下信息技术业上市公司无形资产价值相关性研究[D].成都理工大学,企业管理,2013,硕士.
[41]赵春芬.移动因特网中基于移动IP的TCP性能研究[D].西南交通大学,通信与信息系统,2003,硕士.
[42]祝宜娴.高中化学课堂讲述教学实施的调查研究[D].河北师范大学,学科教学,2012,硕士.
[43]刘广生,郭祥凤,付浩玥.我国天然气消费影响因素研究——基于协整分析和误差修正模型[J].甘肃科学学报,2015,02:144-148.
[44]晁贯良.两栖仿生机器鱼设计及其复杂异型件的加工[D].石河子大学,机械制造及其自动化,2012,硕士.
[45]齐之英.沧州公交信息管理系统的研究与设计[D].河北大学,电子与通信工程,2014,硕士.
[46]张亦龙.电子计量仪器自动检定系统软件平台分析与设计[D].西安电子科技大学,电子与通信工程,2009,硕士.
[47]胡晓红.EVA含量对木塑复合材料物理和老化性能的影响研究[D].北京林业大学,木材科学与技术,2013,硕士.
[48]温馨颖.《人民日报海外版》体育新闻报道中的宣传特征研究[D].北京体育大学,体育人文社会学,2013,硕士.
[49]白春霞.降低3G网络部署成本的几种思路[J].现代电信科技.2005(05)
[50]於晓榛,李青.基于数据仓库的决策支持系统的研究与应用[J].计算机与现代化,2002,10:32-34.