宽带移动卫星通信信道模型研究
卫星移动通信信道模型及仿真
ｃ ｍｍｕ ｉ ｔ ｎ ｏ ｎｃ ｉ ．Ｔｈ ｉ ｌ ｉｎｏ ｙｅ ｇ ｈ ｎ ｅ，Ｒ ｃ ｎｃ ａ ｎ ｌ ｎ ｉ ａ ／ ｏ ｎ ｒ ｌ ｈ ｎ ｅ ｗ ｓ ａｏ ｅｓ ｍｕａ ｏ ｆ ｔ Ｒａ ｌｉ ｈｃ ａ ｎ ｌ ｉ ａ ｈ ｎ ｅ ａ ｄＲ ｃ ｎ Ｌ ｇ ｏｍａ ｃ ａ ｎ ｌ ａ ｎ ｉ ｉ
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（ ｌ ｔ ｎｃＥ ｇ ｎｅ ｉｇ Ｉ ｓ ｔｔ ｏ Ｌ Ｈｅ ｅ ２ ０ ３ ， ｈ ｎ ） Ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｉｅｒｎ ｎｔ ｕ ｅ ｆ Ｐ Ａ， ｆ ｉ ３ ０ ７ Ｃ ｉａ ｃｏ ｉ
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文 章 编 号 ：０ ２０ ４ （ ０ ７０ —０ １０ １０ —６ ０ ２ ０ ）３０ ９— ３
卫 星移 动通 信 信道 模 型及 仿 真
王 俊 林 ， 剑 云 张
（ 放军电子工程学院 ， 解 安徽 合 肥 ２０ ３ ） ３ ０ ７
摘 要 ： 移 动 卫 星 通 信 的 三 种 典 型 信 道 进 行 了 完 整 的 理 论 分 析 。 通 信 信 号 在 不 同 的 信 道 参 数 条 件 下 ， 过 瑞 利 对 经 （ ａ ｌ ｎ ｈ 信 道 、 斯 （ ｉａ ） 道 和 阻 挡 效 应 下 的莱 斯 信 道 （ ｃ ｎ Ｌ ｇ ｏｍａ） 行 了计 算 机仿 真 ， 到 了仿 真 结 果 。经 分 Ｒ ｙｅ ｇ ） ｉ 莱 Ｒｃ ｎ 信 ｉ Ｒｉａ ／ ｏ ｎ ｒ １进 ｉ 得 析 比较 发 现 ， 道 参 数 不 同 ， 到 的误 码 率 曲线 不 同 。信 道 的 性 能 主 要 取 决 于 信 道 参 数 ， 信 得 各种 因 素 的影 响 可 以 归 结 到 这些 参 数 的 影 响 ， 论 分 析 和仿 真 实 验结 果 一 致 。 理 关 键 词 ： 星 移 动 信道 ， 道 仿 真 ， 码 率 卫 信 误
无线移动通信中的信道建模与预测技术研究
无线移动通信中的信道建模与预测技术研究第一章引言随着移动通信技术的发展，无线通信在人们的日常生活中扮演着越来越重要的角色，然而无线移动通信中的信道建模和预测技术一直是研究的重点和难点，准确的信道建模和预测技术可以有效地提高通信系统的性能和可靠性，所以这一领域的研究具有重要的现实意义。
本文将从信道建模的意义入手，着重介绍无线移动通信中的信道建模与预测技术的研究现状和未来发展方向。
第二章信道建模的意义信道建模是指对无线通信信道的信号传播过程进行模拟和分析，以了解信号传输效果的影响因素和变化规律。
在实际通信中，信道的变化和突发性都会对通信质量产生影响，进而导致通信系统性能下降。
因此，建立准确的信道模型可以为通信系统的设计和优化提供重要参考。
此外，信道模型也可以为通信系统的仿真和测试提供必要的依据，为通信系统的调试和问题排查提供参考。
第三章信道建模技术无线移动通信中的信道建模技术通常分为统计模型和物理模型两种。
统计模型是基于实际收发信号数据的统计分析，根据统计规律对信道特性进行建模。
其优点是简单易用、适用性强，但是缺点是对于复杂信道往往无法建模。
物理模型是基于信道建模的物理原理，采用射线跟踪、电磁波传播等模型分析信道特性，能够更准确的建模。
但是由于需要理论模型的支撑，物理模型通常需要更复杂的算法和软件支持。
第四章信道预测技术信道预测技术是指对未来信道情况的变化进行预测，以准确预测信道状态，为通信系统的决策制定提供重要参考。
目前，常用的信道预测技术包括基于统计分析的自回归模型、卡尔曼滤波器、神经网络模型等方法。
这些方法都可以通过信道状态序列的统计数据进行信道预测，但是各自也有各自的缺点和优点，需要根据具体的应用场景进行选择。
第五章信道建模与预测技术的应用实例信道建模与预测技术是通信系统设计和优化的核心问题，其应用范围较广，直接关系到通信系统的性能和可靠性。
例如，在无线通信系统中，信道建模与预测技术可以用于通信系统的仿真和测试，同时还可以用于通信系统的调试和问题排查。
移动卫星通信的信道模型和传输特性分析
文献[ 9 ]根据大量测量数据和曲线拟合 ,给出了模型参
数 b0 、σ和μ随卫星仰角α变化的拟合关系式 :
σ(α) = σ0 + σ1α
(3a)
b0 (α) = b00 + b01α + b02α2 + b03α3
(3b)
μ(α) = μ0 + μ1α + μ2α2 + μ3α3
(3c)
接收信号相位的概率密度函数可近似为 :
其中 ,r 为信号包络 ,b02003 - 03 - 01 基金项目 :教育部重点项目资助 (2000 - 6187) 作者简介 :邱晶 (1978 - ) ,女 ,辽宁省沈阳市人 ,重庆大学硕士研究生 ,主要从事移动卫星通信信道模型 、扩频通信及数字信号 处理方向研究 。
通常 ,根据阴影效应作用的范围 ,可将信道概率模 型分两类 :部分阴影模型和全阴影模型 。C. Loo 提出 的部分阴影模型[5]认为 :接收信号由直视 (LOS Line of Sight) 分量与多径分量之和组成 ,阴影只作用于 LOS 分 量 ,它服从对数正态分布 ; 多径分量是 Rayleigh 分布 的 。G. E. Corazza 和 F. Varalaro 建立的全阴影模型[6]认 为 :阴影不但作用于 LOS 分量 ,也作用于多径分量 ; 接
收信号包络可以看成是两个独立随机过程之积 r = RS , R 是莱斯过程 , S 为对数正态过程 。这两种模 型都认为接收信号中 LOS 信号占主要分量 ,且 LOS 信 号都受到阴影的影响 。其不同之处在于是否认为阴影 作用于多径信号 。考虑到卫星通信主要依靠 LOS 信 号工作而多径分量不占主导地位 ,笔者采用部分阴影 模型对信道进行建模 。
无线通信中的信道建模与预测技术
无线通信中的信道建模与预测技术随着大数据智能化技术的不断发展，传统通信领域的发展也迎来了新的阶段。
无线通信技术已经成为人们日常生活中必不可少的一部分，而信道建模和信道预测技术则是无线通信中的重要组成部分。
本篇文章将介绍信道建模与预测技术的发展现状、应用场景以及未来发展趋势。
一、信道建模与预测技术的发展现状信道建模是指对无线信号在传输过程中所受到的影响进行数学建模。
在信道建模的过程中，需要解决的问题包括建立数学模型、收集实验数据、分析数据和校准模型等。
在无线通信领域中，信道建模技术已经被广泛地应用于移动通信、卫星通信、物联网等多个领域。
无线信号在传播过程中会受到多种因素的影响，如衰落、多径效应、多普勒效应、干扰、阴影效应等。
因此，信道建模技术对无线通信的可靠性和性能有着重要的作用。
信道预测技术是指利用历史数据对未来信道情况进行预测的一项技术。
在无线通信中，由于信道条件的不断变化，导致通信质量的波动较大，因此需要进行信道预测以提高通信的可靠性和性能。
信道预测技术的应用场景包括移动通信、车联网、智能制造等领域。
二、信道建模与预测技术的应用场景1. 移动通信领域在移动通信领域中，信道建模技术已经被广泛应用于无线通信系统的设计和性能评估中。
以4G通信为例，信道建模技术可以用来评估系统中的误码率、信噪比、带宽和覆盖等指标，以及对用户体验进行分析和评估。
而在信道预测方面，则可以针对用户的移动轨迹、自然环境、建筑物等进行预测分析，以提高通信链路的稳定性和性能。
2. 车联网领域车联网是指车辆之间和车辆与基础设施之间实现智能交互的一种通信系统。
车联网的发展离不开稳定的通信连接，因此信道建模和预测技术被广泛应用于车联网通信系统的设计和优化中。
信道建模技术可以分析车辆行驶过程中的信道状况，以确定系统的可靠性和性能。
而信道预测技术则可以实现对车辆运动轨迹进行预测，以提高车联网通信的稳定性和性能。
3. 智能制造领域在智能制造领域中，信道建模和预测技术可以用于无线传感器网络的设计与优化，以提高通信链路的可靠性和性能。
卫星通信系统中的信道分配算法研究
卫星通信系统中的信道分配算法研究卫星通信系统是一种重要的无线通信系统，广泛应用于移动通信、军事通信、航空航天等领域。
在卫星通信系统中，信道分配是一项关键任务，它涉及到如何合理地分配有限的通信资源给不同的用户，以满足用户的通信需求。
本文将研究卫星通信系统中的信道分配算法，探讨现有的研究成果，并提出未来的研究方向。
卫星通信系统中的信道分配算法旨在通过合理的算法设计，实现对有限资源（如不同频谱资源、时间资源等）的优化分配，以提高系统的性能和用户的体验。
信道分配算法的设计目标通常包括以下几个方面：提高系统的容量和效率、降低通信时延、减小能耗和保证通信质量等。
在卫星通信系统中，信道分配算法的研究涉及到多个关键问题，如多用户接入、资源分配模型、优化问题的求解等。
首先，多用户接入是卫星通信系统中信道分配算法研究中的一个重要问题。
在现实应用场景中，卫星通信系统往往需要同时服务于多个用户，而用户间的资源竞争是不可避免的。
因此，如何在多用户接入的场景下合理地进行信道分配是一个关键问题。
现有的研究主要集中在通过资源分配策略、排队调度算法等手段来提高系统的效率和用户的体验。
例如，一种常见的策略是为每个用户分配固定的信道资源，通过动态调整信道资源的分配比例来满足用户的不同通信需求。
此外，还有一些基于排队论的调度算法被用于控制用户接入和资源分配的策略设计中。
其次，资源分配模型也是卫星通信系统中信道分配算法研究中的一个重要问题。
在卫星通信系统中，通信资源可分为时间资源和频谱资源两种。
时间资源指的是卫星上每个时间片可分配给不同用户的通信时间，而频谱资源指的是不同的频谱资源可供用户进行通信的频段。
在信道分配算法的研究过程中，如何合理地建立资源分配模型是一个关键问题。
一种常用的资源分配模型是通过对通信资源进行划分和分配，使得每个用户能够获得一定的时间资源和频谱资源。
然后，根据用户的通信需求和系统的性能指标，设计优化算法来实现资源的最优分配。
无线通信中的信道建模与信道估计研究
无线通信中的信道建模与信道估计研究一、引言近年来，随着移动通信技术的迅猛发展，无线通信已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
在无线通信系统中，信道建模和信道估计是两个重要的研究领域。
信道建模是指对无线信道进行数学建模的过程，通过建立准确的信道模型，可以更好地了解信号在无线环境中的传输机理。
而信道估计则是通过观测和分析接收信号，从中推测出信道的状态或参数，以便进行信号处理和性能优化。
二、信道建模2.1 多径传播信道模型多径传播是指信号在传播过程中经历多个路径，由于不同路径之间的传播距离不同，信号会发生时延、多径干扰等现象。
为了建立准确的多径传播信道模型，研究者使用了多径衰落模型、瑞利衰落模型和莱斯衰落模型等。
这些模型可以模拟不同环境下的信道特性，为无线通信系统的设计和性能评估提供了基础。
2.2 天线阵列信道模型天线阵列信道模型是在多输入多输出（MIMO）技术中广泛应用的一种信道模型。
通过在发射和接收端分别使用多个天线，可以利用空间分集和空间复用技术提高通信系统的容量和性能。
在建立天线阵列信道模型时，需要考虑天线之间的耦合、阻塞和角度扩展等因素，以及天线阵列的位置和布局等参数。
三、信道估计3.1 参数估计方法在无线通信系统中，信道参数估计是一个关键的问题。
通过准确地估计信道参数，可以实现优化的信号处理和自适应调制等技术，提高通信系统的性能。
常用的信道参数估计方法包括最小二乘法、最大似然估计、卡尔曼滤波和粒子滤波等。
3.2 盲估计方法盲估计是在不需要已知训练序列的前提下，从接收信号中估计信道参数的一种方法。
在无线通信系统中，盲估计可以提高系统的灵活性和抗干扰能力。
常见的盲估计方法包括基于统计特性的方法、高阶统计量分析和神经网络等。
四、应用与挑战信道建模和信道估计在无线通信系统中具有重要应用。
在无线通信系统设计和性能评估中，准确的信道建模可以提供仿真和测试的基础。
而通过信道估计，我们可以实现自适应调制、均衡和功率控制等技术，进一步提高通信系统的性能。
通信中的信道建模技术研究
通信中的信道建模技术研究随着通信技术的不断发展，人们对通信质量和速度的要求也越来越高。
但是，在通信过程中，会受到多种干扰和噪声的影响，从而影响通信的质量和速度。
因此，通信中的信道建模技术就显得尤为重要。
本文将介绍通信中的信道建模技术研究的一些基本知识和技术。
一、信道建模的概念和分类信道建模是指将实际通信中的信道转换为一种数学模型，以便于对其进行分析和改进。
信道建模的分类主要有两种，即物理信道建模和统计信道建模。
物理信道建模是通过对通信中所使用的物理媒介和信号传输的理论物理模型进行建模，以达到对通信信道的理解和分析。
统计信道建模则是以实际测量数据为基础，对信道进行统计建模以达到对通信信道的分析。
二、信道建模的研究流程信道建模研究的流程主要包括建立模型、测量、参数估计、实现和验证等环节。
首先，在建立模型时，需要在对信道的物理机制和信号传输特性进行研究和分析的基础上，确定合适的数学模型和参数。
其次，为了验证建立的模型的准确性，需要通过实际的测量取得数据，然后对数据进行分析和处理，得到反映信道特性的数据模型和参数。
接着，通过参数估计的方法，对信道特性进行分析和预测，以便于实现适合的信号处理和通信机制。
最后，将建立的模型实现于实际的通信系统中，通过验证实验或者仿真等方法，对模型进行验证和改进，以达到更好的通信效果。
三、信道建模的应用信道建模技术的应用非常广泛，包括调制解调器设计、数字信号处理、无线通信系统设计等等。
在这些应用中，信道建模技术可以用来优化信道估计算法、改善调制解调器的性能、提高无线信号的抗干扰能力等等。
在通信系统中，信道建模技术的应用可以使系统更加灵活。
通过对信道的建模和分析，可以对不同类型的信号和噪声进行分类和处理，从而提高系统的效率和可靠性。
四、信道建模技术的未来发展方向随着通信技术的迅速发展，信道建模技术也在不断地更新和改进。
未来，信道建模技术的发展方向主要包括以下几个方面：一是针对复杂信道环境和信道干扰的建模和处理，以提高无线通信系统的抗干扰能力。
宽带多媒体卫星通信信道仿真与Turbo码的应用分析
宽带多媒体卫星通信信道仿真与Turbo码的应用分析作者：杨揆来源：《消费电子·理论版》2013年第04期摘要：本文做了关于数字通信系统的仿真模型，利用Turbo码进行程序编码和译码工作，进而研究和分析了在宽带多媒体卫星通讯中Turbo码发挥的重要作用。
关键词：宽带多媒体；卫星通信；信道仿真；Turbo码；应用分析中图分类号：TN927 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 08-0000-01一、相关概念介绍二、宽带多媒体卫星通信信道仿真与Turbo码的应用由于在宽带多媒体卫星的移动通信信道中信息的传输实在极其恶劣的环境下完成的，并且与用户的终端运动量成正比，因此若接收机在反射、折射或者一些散射的环境下完成多径分量形式的合成信号，其强度的衰落情况也就会随着这些环境改变而变化，因此信号强度就有着较大的随机性和骤变性。
再加上LEO通信卫星受到多普勒频移影响严重，更加影响了卫星的传输信号质量，因此要想完善LEO多媒体通信卫星的移动信号质量，必须要研究和掌握其信号传输信道的随机性、骤变性，其与选择整个通讯系统的调解方法有着较大的联系，甚至对系统的设计都有影响。
笔者就LEO通信卫星的信道模型做出仿真模型并进行简单分析。
（1）卫星信道中的多普勒频移。
多普勒频移是两个物体进行相对运动时，使得接收端的发射端载频出现了频移现象，即多普勒效应的附加频移，地球站与卫星、相互卫星运动、终端与卫星之间的相对运动的影响均会产生多普勒频移，其对于数字卫星通讯系统的信息解调有着非常大的危害，因此研究LEO多媒体通信卫星的多普勒频移意义重大。
（2）宽带多媒体LEO卫星通信信道系统模型仿真和Turbo码的应用。
首先选择一个宽带多媒体卫星处于地轨道的通信系统的环境，比如郊区或者有空旷度足够的区域，在该类区域中，由于信息的发出者和接受者之间存在直射分量，所以莱斯分布在该区域中的接收者接收信号时同样满足，因此当有卫星之间、地球与卫星之间或者终端与卫星之间发生相对运动时就会在接收者的接收终端上出现发射载频的多普勒频移现象。
卫星通信信道模型研究及实现
Ｐ Ｒ ￣ ｌ （ Ｓ ｌ ） ＝ ｅ ｘ ｐ （ 一 詈）
１ ０
—
（ ６ ）
模型假设接收信号 由受到阴影作用的直射信 号分量 与不受 阴 影作用的多径信号分量组成。因此， 接 收 信 号 可 以表 示 为 ：
阴影慢衰落使 ｓ 。 服从对数正态分布 ， 其概率密度 函数 为：
及 到 的概 率 分 布 ； 继而对 Ｃ ． Ｌ ｏ ｏ 、 Ｃ ｏ ｒ ａ ｚ ｚ ａ 、 Ｌ ｕ ｔ ｚ三 种 典 型 的 卫
常用卫星信道模型相 比更加符合实际， 适用于包括乡村 、 公路 、 郊 区和城 市等在 内的几乎所有卫星通信环境 Ｌ ｕ ｔ ｚ模型将接 收信 号功率较高 的部分视为处于 “ 好信道状态 ” ， 较低的部分
组成的接收信 号的包络为莱斯过程 ，故瞬时功率 Ｓ服从莱斯 衰 落 分 布 。 则信 号 的 归一 化 功 率 密 度 函数 为 ：
Ｒ抛
（ ） ＝ ｃ ｅ － Ｃ （ Ｓ ＋ １ ） ， ０ （ ２ ｃ √ ）
（ ５ ）
其中： ｃ为莱斯 因子 （ 即信号直射分量功率与多径分量功 率之 比） ， Ｉ ｏ （ ・ ） 为第一类零阶修正 贝塞尔函数。 在“ 坏状态” 中， 假设接收信号不存在直射分量， 受到阴影 效应的接收信号包络 ｒ 服从莱斯． 对数正态分布 。 令Ｓ 。 表示短 时间 内的平 均接 收功率 ， 在阴影遮 蔽一定的条件 下， 接收信号
即瑞 利 、莱斯 和 对 数 正 态 分 布 ， 从 而 通 过 Ｍａ ｔ ｌ ａ ｂ软 件仿 真 了卫 星 信道 模 型 。仿 真 结 果所 得 的 曲线 和 理 论 曲线 拟 合 程 度
较 高， 表明三种模型能 准确地反映卫 星信道特性， 对硬件仿 真和 实际系统 建立有 着参考价值 。
卫星信道模型总结
0.7
,r 0 ,r 0
瑞利分布包络的概率密度曲线图
0.6
0.5
0.4
0.3 0.2 0.1 0 0
1
2
3
4 5 6 接收信号包络r
7
8
9
10
图 3 Rayleigh 模型的概率密度函数曲线图
15
图 5 Lognormal 分布的概率密度函数曲线
3.4 Nakagami 分布 Nakagami 分布是一种广义的 Rayleigh 分布，用于刻画无线传播环境中的 分簇散射现象。随着形状因子 m 的变化，Nakagami 分布涵盖了单边 Gaussian
分布、Rayleigh 分布和 Rician 分布，即：当 m=1/2 时，Nakagami 分布就变成了 单边高斯分布；当 m=1 时，Nakagami 分布就变成了 Rayleigh 分布；当 m>1 时，Nakagami 分布就和 Rician 分布很接近。 Nakagami 分布的概率密度函数为：
Corazza模 型 概 率 密 度 函 数 曲 线 图
0.5 0.45 0.4 0.35
概 率 密 度 函 数 pdf
0.3 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 0
0
1
2
3
4 5 6 接 收 信 号 包 络 r(v)
7
8
9
10
图 9 Corazza 模型信号包络概率密度函数曲线图
4.4 Abdi 模型 Abdi 模型认为阴影莱斯模型中直射分量的功率是伽玛随机过程，我们知道 伽玛随机变量的平方根服从 Nakagami 分布，也就是阴影莱斯模型中直射信号 包络服从 Nakagami 分布。Abdi 模型将接收信号表示为：
带宽几何信道模型
带宽几何信道模型引言：在通信领域中，带宽几何信道模型是一种用于描述信号传输过程中信道特性的数学模型。
它通过考虑信号的传输路径以及信道中的传输媒介对信号的影响，可以更准确地描述信号的传输效果。
本文将介绍带宽几何信道模型的基本概念、特点以及应用领域。
一、带宽几何信道模型的基本概念带宽几何信道模型是一种将通信信道抽象为几何结构的模型。
在该模型中，信道被看作是一个具有一定几何形状的空间，信号在该空间中的传输过程可以用几何图形来描述。
这种模型的基本思想是将信号的传输路径与信道的特性相结合，从而更好地模拟实际通信中的信号传输过程。
二、带宽几何信道模型的特点1. 几何描述：带宽几何信道模型通过几何图形来描述信道的传输特性，使人们更直观地理解信号在信道中的传输过程。
2. 多样性：带宽几何信道模型可以适应不同类型的信道，包括有线和无线信道。
它可以模拟不同信道中的噪声、干扰以及衰落等特性。
3. 灵活性：带宽几何信道模型可以根据实际情况进行调整和修改，以适应不同场景下的信号传输需求。
4. 通用性：带宽几何信道模型可以应用于各种通信系统，包括移动通信、无线传感器网络、卫星通信等领域。
三、带宽几何信道模型的应用领域1. 无线通信系统：在无线通信系统中，带宽几何信道模型可以用于研究信号在空间中的传输特性，从而优化信号的传输效果。
2. 移动通信：带宽几何信道模型可以用于模拟移动通信中的多径效应，以及信号在移动环境中的衰落和干扰情况，从而提高通信质量和可靠性。
3. 无线传感器网络：在无线传感器网络中，带宽几何信道模型可以用于研究信号在网络中的传输特性，优化数据传输的能量消耗和网络覆盖范围。
4. 卫星通信：带宽几何信道模型可以用于研究卫星通信中的信号传输特性，优化卫星通信系统的设计和调试。
结论：带宽几何信道模型是一种用于描述信号传输过程中信道特性的数学模型。
它通过将信道抽象为几何结构，并考虑信号的传输路径，可以更准确地描述信号的传输效果。
卫星通信系统网络拓扑结构模型优化
卫星通信系统网络拓扑结构模型优化近年来，卫星通信系统在全球范围内得到了广泛应用。
然而，由于卫星通信系统的成本较高和对频谱资源的需求，如何优化卫星通信系统的网络拓扑结构模型成为了一个重要的研究课题。
本文将探讨卫星通信系统网络拓扑结构模型优化的相关问题，并提出了一些解决方案。
首先，我们需要了解卫星通信系统的网络拓扑结构模型。
在传统的卫星通信系统中，常见的网络拓扑结构包括星型、网型和环型。
星型拓扑结构是最常见的一种，它包括一个中心节点和多个辐射节点，所有的数据传输都通过中心节点进行。
网型拓扑结构则是由多个节点相互连接而成，数据在节点之间进行传输。
环型拓扑结构则是节点之间构成一个环形的链路，数据通过链路进行传输。
然而，传统的网络拓扑结构模型存在一些问题，如信号延迟、频段冲突和能量消耗。
信号延迟是指信号在传输过程中所需要的时间，而频段冲突是指不同的信号在同一频段上进行传输时可能会相互干扰。
此外，卫星通信系统需要消耗大量的能量进行运行，如何减少能量消耗也是一个关键问题。
针对这些问题，我们可以优化卫星通信系统的网络拓扑结构模型。
一种优化的方法是引入混合拓扑结构。
混合拓扑结构将星型、网型和环型等多种拓扑结构进行组合，以充分利用各种拓扑结构的优点。
例如，可以将星型拓扑结构用于核心区域，以便实现快速和可靠的数据交换；而网型拓扑结构则可以用于边缘区域，以提高网络的覆盖范围和可扩展性；环型拓扑结构可以用于特定的应用场景，如视频会议和在线游戏等，以减少信号延迟。
另一种优化的方法是引入智能路由算法。
智能路由算法可以动态地选择最佳的路径来传输数据，并避免频段冲突。
例如，可以使用遗传算法或模拟退火算法等优化算法来寻找最佳的路径。
此外，智能路由算法还可以根据网络负载的情况动态地调整路由，以减少能量消耗。
通过引入智能路由算法，可以优化卫星通信系统的性能和能效。
除了优化网络拓扑结构模型，我们还可以通过使用新的通信技术来提升卫星通信系统的性能。
通信系统中的信道建模及其性能分析研究
通信系统中的信道建模及其性能分析研究随着现代通信技术的发展，信道建模及其性能分析已经成为研究的热点之一。
在通信系统中，信道建模是指将信号在传输过程中所经过的信道进行建模，以期预测信道在不同环境下的行为，从而掌握信号的传输状况，减少传输误码率，提高通信质量。
一、信道建模的基本概念在通信系统中，信道建模是将信号通过传输介质传播时，对介质中的衰减、失真、噪声等因素进行统计分析，并把这些统计分析的参数转化成数字模型，以期对信号传输过程进行建模和分析。
根据信号传输介质的不同，信道建模可分为有线信道模型和无线信道模型。
有线信道模型主要应用于有线通信领域，如电力线通信、光纤通信等；而无线信道模型则主要应用于无线通信领域，如移动通信、卫星通信等。
针对不同的信道建模要求，可将信道模型分类为以下几种：1. 发射机端模型：在发射机端通过统计分析信号特性，对信号进行建模和调整，以保证发送出的信号在接收端能够得到有效的识别和解调，同时提高信道的抗干扰能力。
2. 接收机端模型：在接收机端，通过对接收到的信号进行采样、集成和解调，得到信号的基本特征和误码率情况，并通过建模计算来分析信道的性能表现。
3. 系统级模型：系统级模型主要集成发射机端和接收机端模型，以统一考虑整个通信系统中信道的特点和性能表现，从而优化系统架构和设计。
二、信道建模的性能分析信道建模的性能分析是指对信道模型在不同环境下的信号传输性能进行拟合和分析。
通常情况下，信道建模的性能分析包括以下几个方面：1. 误码率分析：误码率是指在信号传输过程中，由于信号传输介质的噪声、干扰、衰减等因素而产生的误码率。
误码率分析是对信道建模性能的重要指标。
2. 连通性分析：连通性是指在信号传输过程中，信号是否能够成功传输和接受的能力。
连通性分析是对信道稳定性和可靠性的重要指标。
3. 时延和带宽分析：时延是指信号从发射到接收的传输时间，带宽则指在单位时间内能够传输的信号数量。
时延和带宽对于实时通信和数据传输非常重要。
卫星通信系统中的信道建模与链路性能分析
卫星通信系统中的信道建模与链路性能分析卫星通信系统是一种重要的无线通信技术，广泛应用于广播、电视、电话、互联网等领域。
在卫星通信系统中，信道建模和链路性能分析是关键任务，能够帮助人们理解和优化系统性能。
本文将从信道模型的建立和链路性能分析两个方面入手，探讨卫星通信系统中的信道建模与链路性能分析。
首先，我们需要建立卫星通信系统的信道模型。
信道模型是描述信号在传输过程中受到的衰落、干扰和噪声等影响的数学模型。
卫星通信系统的信道模型可以分为空间信道模型和时间信道模型两种。
在空间信道模型中，主要考虑的是卫星和地面站之间的传播损耗和多径效应。
传播损耗是指信号在大气和自由空间中传播过程中因为衰减而损失的功率。
多径效应是指信号在传输过程中经过多个路径到达接收端，造成传输中的干扰和衰落。
为了准确建立信号在空间中的传播模型，我们需要考虑卫星和地球之间的距离、传播介质的特性、天线的方向性和信号的频率等因素。
在时间信道模型中，主要考虑的是信号在传输过程中受到的时变性和多径间隔。
时变性是指信号在时间上的变化，可能由于大气湍流、天气等原因造成信号品质的波动。
多径间隔是指多个信号到达接收端的时间间隔，会导致信号干扰和衰落。
为了准确建立信号在时间上的传输模型，我们需要考虑信号的频率、天线的方向性和信号的传输速率等因素。
接下来，我们需要进行卫星通信系统链路的性能分析。
链路性能分析是通过对信道模型进行数学处理和仿真模拟得到的结果。
我们可以从以下几个方面来分析链路的性能。
首先是误码率分析。
误码率是指在信道传输中，接收端误判信号的概率，是衡量链路性能好坏的重要指标之一。
通过建立信道模型，我们可以得到不同信噪比下的误码率曲线，以此评估链路的可靠性。
其次是容量分析。
容量是指在一定误码率的条件下，传输系统能够传递的最大信息量。
通过对信道模型进行数学处理，我们可以得到卫星通信系统的容量分析结果，从而评估链路性能的上限。
此外，还可以进行传输速率分析和功耗分析。
无线通信技术的信道模型分析
无线通信技术的信道模型分析随着无线通信技术的快速发展，信道模型成为了研究的重点之一。
无线通信信道模型可以描述无线信号在传输过程中所遇到的各种障碍，是保证无线通信质量的重要组成部分。
本文就无线通信技术的信道模型进行一些探讨。
一、信道模型的定义信道模型是描述无线通信传输媒介的模型，它是一个数学模型，用于传输某些信息，而且这些信息在通道里会受到一些变化。
不同的信道会有不同的信号传递特性，因此需要不同的信道模型来描述它们的物理属性。
二、信道模型的类型在无线通信中，信道比较复杂，因此信道模型种类也很多，下面是几种常见的信道模型：1. 小尺度衰落信道模型小尺度衰落可以通过瑞利衰落和莱斯衰落来描述。
瑞利衰落可以用来描述室内的信道，它是由于相位差异而发生的。
莱斯衰落是由于多径反射而引起的，可以用来描述室外信道。
这两种衰落模型都属于小尺度衰落。
2. 大尺度衰落信道模型大尺度衰落是由于传输路径的无线信号直接到达、散射波信号、反射信号和衍射信号的相互干扰而引起的，其变化时间尺度一般为几十毫秒甚至更长。
常见的大尺度衰落模型有路径损耗模型、简单模型和微细多径模型。
3. 统计信道模型统计信道模型是对大量实验数据进行统计学分析而得出的模型，它能够反映无线信道的统计特征。
常见的统计信道模型有高斯信道、线性时不变信道和平稳信道。
三、信道模型的参数信道模型的参数是指用于描述信道特性的各种参数，包括信噪比、带宽、频率、码型等。
信道模型的参数会影响系统的可靠性、传输速率、传输距离等。
在小尺度衰落信道中，信噪比是一个重要的参数。
在大尺度衰落信道中，路径损耗是一个重要的参数。
在统计信道模型中，信噪比、带宽、码型是重要的参数。
四、信道模型在通信系统中的应用对于无线通信系统来说，信道模型是非常重要的，它会影响到系统的性能和可靠性。
在实际应用中，不同的通信系统会采用不同的信道模型。
在移动通信系统中，小尺度衰落模型比较适用，可以有效地减小多径干扰。
卫星通信中的信道建模和性能优化
卫星通信中的信道建模和性能优化随着卫星通信在全球范围内的普及和应用，人们对于卫星通信的性能和质量的要求也不断提高。
卫星通信信道建模和性能优化是卫星通信领域的重要研究方向。
通过对卫星通信信道的建模和性能优化，可以有效提高卫星通信的信号质量和传输效率，满足人们不断增长的通信需求。
卫星通信信道建模卫星通信信道建模是指对卫星通信中的信号传输进行建模和描述，包括信道参数、信道特性等方面的内容。
根据卫星通信中信号传输的不同特点，可以将信道建模分为以下几种类型：1. 广播信道模型广播信道模型是指卫星向广大用户或群体发送信息的模型。
在这种情况下，卫星作为发射方，用户作为接收方。
广播信道模型的特点是发射信号中将包含上行通信信号和一些控制信息，接收方需要通过解码器将这些信息分离开来。
2. 点对点信道模型点对点信道模型是指卫星和地面终端之间建立的点对点通信信道模型。
在这种情况下，信道模型中包括了上行通信信号和下行通信信号，两个通信信号在不同频率范围内进行传输。
同时，点对点信道模型还需要考虑地球自转等因素对信号传输的影响。
3. 多点到多点信道模型多点到多点信道模型是指卫星与多个地面终端之间建立的通信信道模型。
在这种情况下，卫星可以根据用户需要在不同频段进行通信，同时需要考虑到碰撞、波束转移等情况对信道建模的影响。
卫星通信性能优化卫星通信性能优化是指根据不同场景和需求，对卫星通信系统性能进行优化的工作。
性能优化主要针对传输速率、信号质量和通信可靠性等方面进行。
1. 信道编码卫星通信中的信号传输需要进行专门的信道编码，以便在信道传输中进行纠错和误码处理。
常见的信道编码算法包括卷积码、RS码等。
2. 自适应调制自适应调制是针对信道传输中多径衰落、信道噪声等因素对信号传输的影响，通过对调制方式进行选择和调整，以获得更好的传输效果。
常见的自适应调制算法有斯特林自适应调制算法等。
3. 多天线系统多天线系统可以有效提高卫星通信的传输效率和信号质量。
无线通信网络中的信道建模及分析研究
无线通信网络中的信道建模及分析研究在无线通信网络中，信道建模及分析是一个重要的研究领域。
信道建模是指对无线信道传输过程进行描述和建模，以便分析和优化通信系统的性能。
本文将详细介绍无线通信网络中的信道建模及分析研究。
一、信道建模的意义与目的无线通信系统中的信道是指无线信号在传播过程中所经过的传输介质，包括空气、土壤、建筑物等。
而信道建模的目的是用数学模型来描述信号在这些传输介质中的传播特性，为通信系统的设计和性能分析提供准确的参考。
信道建模在无线通信系统中具有重要的意义。
首先，它可以帮助我们理解信号在无线传输过程中所遇到的各种影响因素，如多径效应、衰落效应等，从而更好地设计和优化通信系统。
其次，准确的信道建模可以为无线通信的性能评估提供依据，包括误码率、传输速率等指标。
最后，信道建模是无线通信系统仿真和测试的基础，通过构建合理的信道模型，我们可以在实验室中模拟真实的通信环境，进一步验证系统的设计与性能。
二、信道建模的方法与技术在无线通信网络中，信道建模的方法与技术有很多种。
下面将介绍三种常见的信道建模方法。
1. 统计建模法统计建模法主要是通过对信号在无线传输过程中的统计特性进行描述，以建立信道模型。
常见的统计建模方法有高斯过程模型、随机过程模型等。
这些模型通过对信号在时域、频域等各个方面的统计特性进行分析与建模，能够比较准确地反映出无线信道的传播特性。
2. 几何建模法几何建模法是通过对信号在无线传输过程中的传播路径进行建模。
常见的几何建模方法有射线追踪模型、几何概率模型等。
这些模型通过模拟信号在传输过程中与障碍物之间的反射、衍射和散射等现象，来描述无线信道的传播特性。
3. 物理建模法物理建模法是通过对无线信道中的传输媒介进行物理特性建模，包括介质损耗、多径传播、衰落等。
常见的物理建模方法有雷电模型、耦合波模型等。
这些模型通过对信号在无线传输过程中的物理特性进行建模，能够更真实地反映出无线信道的传播特性。
《2024年无线通信系统的信道建模与仿真研究》范文
《无线通信系统的信道建模与仿真研究》篇一一、引言随着科技的进步，无线通信系统已经成为现代社会信息交流的基石。
在无线通信系统中，信道建模与仿真研究起着至关重要的作用。
它不仅有助于提升无线通信系统的性能，而且对于无线网络的优化和设计具有重大意义。
本文旨在深入探讨无线通信系统的信道建模与仿真研究，分析其原理、方法及实践应用。
二、无线通信系统信道建模1. 信道特性无线通信系统的信道特性主要包括多径传播、衰落、干扰等。
多径传播是由于电磁波在传播过程中遇到各种障碍物而发生反射、折射和散射等现象，导致信号在接收端产生多径效应。
衰落则是由信号在传输过程中受到各种因素的影响而产生的信号强度变化。
干扰则是指由于其他无线通信系统或电磁干扰源对当前通信系统产生的干扰。
2. 信道建模方法针对上述信道特性，无线通信系统的信道建模方法主要包括统计性建模和确定性建模。
统计性建模主要是通过收集实际信道的数据，分析其统计特性，建立信道的统计模型。
确定性建模则是基于电磁场理论，通过计算电磁波在传播过程中的传播特性和多径效应，建立信道的物理模型。
三、无线通信系统仿真研究仿真研究是无线通信系统信道建模的重要手段。
通过仿真，可以模拟实际信道环境，验证信道模型的准确性，并评估无线通信系统的性能。
常用的仿真方法包括基于统计的仿真和基于物理层的仿真。
1. 基于统计的仿真基于统计的仿真主要是通过使用统计模型来模拟信道环境。
这种方法可以快速地评估无线通信系统的性能，并分析各种因素对系统性能的影响。
然而，由于统计模型只能反映信道的统计特性，无法反映信道的物理特性，因此其准确性受到一定限制。
2. 基于物理层的仿真基于物理层的仿真则是通过建立无线通信系统的物理层模型来模拟实际信道环境。
这种方法可以更准确地反映信道的物理特性，如多径传播、衰落和干扰等。
然而，由于需要考虑电磁场理论和信号处理等方面的知识，其仿真过程相对复杂。
四、实践应用无线通信系统的信道建模与仿真研究在实践应用中具有广泛的应用场景。
无线传输中的信道建模与分析
无线传输中的信道建模与分析在当今数字化的时代，无线通信技术已经成为我们生活中不可或缺的一部分。
从手机通话、无线网络到卫星通信，无线传输无处不在。
然而，要实现高效、可靠的无线传输，深入理解和准确建模无线信道是至关重要的。
无线信道是指信号从发射端到接收端所经过的路径和环境。
它具有极其复杂的特性，受到多种因素的影响，如传播路径损耗、多径传播、阴影衰落、多普勒频移等。
这些因素使得无线信道变得不稳定和难以预测，给无线通信带来了巨大的挑战。
首先，让我们来谈谈传播路径损耗。
这是由于信号在传播过程中随着距离的增加而逐渐减弱。
其基本原理可以用自由空间传播模型来描述，即信号强度与距离的平方成反比。
但在实际环境中，由于存在建筑物、地形等障碍物，传播路径损耗会更加复杂。
例如，在城市环境中，高楼大厦会阻挡信号，导致信号强度大幅下降；而在山区，地形的起伏也会对信号传播产生显著影响。
多径传播是无线信道的另一个重要特性。
当信号从发射端发出后，可能会通过多条不同的路径到达接收端。
这些路径的长度和传播条件各不相同，导致信号在接收端相互叠加，产生多径效应。
多径传播会引起信号的时延扩展和频率选择性衰落。
时延扩展会导致符号间干扰，降低通信系统的性能；而频率选择性衰落则会使不同频率的信号受到不同程度的衰减，影响信号的传输质量。
阴影衰落是由于障碍物阻挡了信号的传播，导致接收信号强度在较大范围内随机变化。
这种衰落通常是缓慢变化的，并且与地理位置密切相关。
例如，当我们在建筑物内移动时，信号强度可能会因为墙壁的阻挡而出现较大的波动。
多普勒频移则是由于发射端和接收端之间的相对运动而产生的。
当移动速度较快时，多普勒频移会导致接收信号的频率发生变化，从而影响通信质量。
在高速移动的通信场景，如高铁上的通信，多普勒频移是一个需要重点考虑的问题。
为了准确描述无线信道的特性，科学家们提出了各种各样的信道模型。
这些模型可以分为确定性模型和随机性模型两大类。
确定性模型基于对传播环境的精确测量和物理分析，能够准确地预测特定场景下的信道特性。
移动卫星通信中的三态信道模型
移动卫星通信中的三态信道模型何涛北京邮电大学无线新技术研究所，北京 (100876)E-mail ：buptnimo@摘 要：本文首先介绍了无线信道中主要的损耗和主要的信道模型。
接下来，在理论分析的基础上，提出了一种卫星信道模型。
模型按照卫星直视信号受遮挡的程度不同，将陆地卫星移动通信信道质量的变化描述为三个不同状态。
同时考虑了卫星对接收机仰角不同、不同通信环境等因素对模型的影响。
关键词：信道模型,损耗模型,卫星移动通信1．引言移动卫星信道是一种时变信道，其特性是比较复杂、恶劣的，它带来的多径效应、Doppler 频移和阴影效应严重影响数字信号传输的可靠性，并且可用的频率带宽和功率受到限制[1]。
因此对这样恶劣的信道的建模需要考虑不同的条件，相应不同条件下的信道模型会更加的适用。
由于卫星通信具有通信距离远、覆盖面积大、不受地理条件限制、通信频带宽、传输容量大、通信质量稳定可靠，且费用与通信距离无关，既可以为固定终端，又可为车载、船载和机载移动体以及个人终端提供各种通信业务等特点，所以卫星移动通信在未来的个人通信中将扮演重要的角色。
目前对于高轨道卫星（GEO ）来讲，由于卫星轨道高，路径损耗大，延迟时间长，要求地面站用户终端设备具有高增益、大口径的天线装置和大功率发射设备，显然不能满足全球个人移动通信终端设备体积小、重量轻、易于携带的要求。
而低轨道（LEO ）卫星系统，由于轨道高度低、路径损耗小，能够达到系统所要求的EIRP 和G/T 值，卫星终端可以做到手机化，是实现全球个人移动通信的有效手段之一[2]。
特别是将陆地蜂窝移动通信系统和低轨道移动卫星通信系统相结合作为相互补充可覆盖全球。
使最终真正实现全球个人通信成为可能[3]。
2．无线通信系统的信道模型卫星通信系统服从无线通信系统的性质，多以首先介绍一下无线通信系统中的主要问题和对应的模型。
2.1信道损耗模型在信道的传输中，人们用平均路径损耗来描述和测量发射机与接收机之间的平均衰落。
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2009年第01期，第42卷 通 信 技 术 Vol.42，No.01,2009 总第205期Communications Technology No.205,Totally宽带移动卫星通信信道模型研究雍明远①， 梁 俊②，袁小刚②（①空军驻西北地区军事代表室，陕西 西安 710043；②空军工程大学 电讯工程学院，陕西 西安 710077）【摘 要】从多径衰落、阴影效应和多普勒效应三个方面研究宽带移动卫星通信信道的频率色散特性和多普勒功率谱非对称特性。
基于WSSUS模型提出宽带移动卫星通信信道的统计模型。
采用蒙特卡洛仿真方法对农村地区和城市地区两种信道的冲激响应和误码率特性进行仿真。
仿真结果表明该信道模型能够真实反映宽带移动卫星通信信道的特性，对卫星通信系统关键技术设计具有参考价值。
【关键词】宽带；卫星通信；广义平稳非相关散射；信道模型【中图分类号】TN927【文献标识码】A【文章编号】1002-0802(2009)01-0065-03Study on Simulation Model for Wideband Satellite MobileCommunications ChannelsYONG Ming-yuan①， LIANG Jun②， YUAN Xiao-gang②(①Army Representation Office of Air Force in Northwest Area, Xi’an Shaanxi 710043, China；②The Telecommunication Engineering Institute, Air Force Engineering University, Xi’an Shaanxi 710077, China)【Abstract】In the paper, the fading characteristics of the frequency-dispersion and dissymmetry of Doppler frequency shifts of the wideband satellite mobile communications are studied. The model for wideband satellite mobile communications channels is proposed considering the multi-path and Doppler frequency shifts. Finally, two channels of country and urban area are simulated using Monte Carlo method. The model provides a theoretic suggestion for design of the wideband satellite mobile communications systems.【Key words】wideband；satellite communications；WSSUS；channel model0 引言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。
窄带卫星移动通信信道的研究较早，提出了Loo模型、Corazza-Vatalaro模型和扩展Suzuki模型等多种比较符合实际的成熟信道模型。
目前，由于实现全球漫游和宽带业务传输等需求，宽带移动卫星通信的发展很快，因而对于宽带卫星移动信道的研究也一步步展开。
而在军用方面，如美军用于传输机载传感器所获取的实时高速数据、图像信号的通用数据链，其低轨道卫星通信的传输速率将分别达到137.08 Mb/s和274.17 Mb/s[1]。
通信信道是通信系统设计的一个关键技术问题，因此对宽带卫星移动信道的研究很有意义。
Bello提出的小尺度衰落信道WSSUS（广义静态非相关散射）模型，较好地描述了宽带信道的频率色散特性。
文中基于WSSUS信道，研究非对称多普功率谱下，增加直射分量的宽带移动卫星通信信道模型。
1 移动卫星通信信道的传输特性1.1 多径衰落无线环境中始终存在反射和散射物体，使得信道处于一种不停地变化环境中，从而影响信号的幅度、相位、时延以及到达天线时的入射角度，造成接收到的合成信号起伏很大，这就是多径衰落，它是一种快衰落。
在多径传播条件下，接收信号会产生时延扩展，时延扩展值的大小将决定信号的衰落是否具有频率选择性。
在窄带卫星移动通信中，此时的衰落为平坦衰落，基带码元速率较低、信号带宽远小于信道相关带宽，信号通过信道传输后各频率分量的变化具有一致性。
但在宽带移动卫星通信中，收发端的基带码元速率较高，收稿日期：2008-06-26。
基金项目：国家自然科学基金（60671001）。
作者简介：雍明远（1963-），男，高级工程师，主要从事无线通信研究工作；梁 俊（1962-），男，教授，硕士研究生导师，主要从事微波通信和卫星通信研究工作；袁小刚（1980-），男，博士生，主要从事卫星通信研究工作。
6566 信号带宽大于信道相关带宽，多径信道的传播时间是不一样长，只有那些被分布在同一个椭圆上的反射信号才会在同一时间内到达，且不能忽略。
所以，在宽带移动卫星通信中，假设接收机的带宽是W ，多径时延差W /1<<Δτ时，接收机不能区分出在τ和ττ+Δ之间到达的多径信号，因而造成了宽带移动卫星信道的频率选择性衰落特性。
多径信道的模型可由（1）式表示。
()()()()()1(,)exp 2π()N t n tDn t n t n c t j j ft τθδττ==+−∑。
（1）（1）式中k (t )为t 时刻的多径信号数量，θn (t )、f Dn (t )、τn (t )分别为t 时刻第n 条多径信号的相位差、多普勒频移和延迟。
对许多信道而言，可以假设它的多径信号分量数是恒定的；同时，时延变化相当缓慢，从而也假定多径时延是不变的。
则模型可以简化为（2）式：()(,)exp 2π()Nn Dn n n i c t j j f t τθδττ==+−∑。
（2）1.2阴影效应阴影效应对移动台接收信号的影响很大，在以树木、建筑物遮蔽为主要特征的公路环境、农村地区和城市地区，阴影效应主要表现在树木和建筑物的吸收、散射或绕射引起直射波的衰减变化，以及相关多径分量对直射波的干涉作用，衰减量决定于树叶和枝干的浓密度、电波穿越树冠的路径以及建筑物的大小。
这种衰落是一种慢衰落，衰落率与移动物的速度以及阻挡物的分布有关。
1.3多普勒效应在低轨移动卫星信道中，由于卫星的高度低，运行速度快，导致多普勒频移大范围的快速时变。
多普勒频移取决于卫星和用户的相对运动速度和位置。
卫星移动通信直射分量的多普勒频有（3）式得出[2]：D f = （3） （3）式中，r 为地心与卫星的距离，rE 径，r (t )地面用户终端对应于地心的角距，θ(t 0)= θmax 为最大仰角，φ(t )和φ(t 0)分别是t 和t 0时刻星下点所对应的圆心角。
通常认为，由于多普勒效应，接收的多径信号满足Jakes 谱。
最近，在Mattias Patzold 提出的移动卫星信道新模型－扩展Suzuki 模型中[3]，认为多径分量多普勒功率谱非对称，能更好地符合实际物理环境。
若多径分量的入射角为 [φL ，φH ]，最大多普勒频移为f max 。
满足（0≤φL ≤φH ≤π）时，多普勒功率谱为（4）式；2max max ()cos cos ,0,H L p f f f f ϕϕ= <<⎨⎪⎪⎪ ⎩其它。
（4）满足（π≤φL ≤φH ≤2π）时，多普勒功率谱为（5）式； 2max max ()cos cos 0,L H p f f f f ϕϕ= <<⎨⎪⎪⎪ ⎩其它。
（5）当满足（0≤φL ≤π≤φH ≤2π）时，多普勒功率谱同时考虑（4）式和（5）式。
当φL =0、φH =2π时，p (f )便是标准的Jakes 功率谱[3-4]。
2 宽带移动卫星通信信道的统计模型根据以上的宽带卫星移动通信信道特性分析，模型设计时忽略电离层闪烁等影响，认为信道主要由直射分量和多径分量组成，多径分量的多普勒功率谱满足（4）式和（5）式、近似认为多普勒功率谱与延迟功率谱相独立，基于WSSUS 假设的宽带卫星移动通信信道模型的冲激响应为（6）式：()0(,)exp 2π()lim D N h t a j f t a →∞=+τδτ （6）()1exp 2π()NnDn n n j j f t θδττ=+−∑。
（6）式中，t ，τ表示特定的时刻和时间的增量；a 0、a 1分别为直射分量和多径分量的强度； f D 为直射分量的多普勒频移，有（3）式可得出；θn 、f Dn 、τ分别为第n 条路径的相位差、多普勒频移和延迟，系数是归一化因子，使得多径分量的能量之和为单位能量1。
由上式可以得到宽带移动卫星信道的离散时间模型如图1。
图1 宽带卫星移动通信信道仿真模型多径分量第n 条路径的相位差θn 、多普勒频偏f Dn 和延迟τn 均为随机变量，故使用一个概率分布服从（0，1）均匀分布的变量u n 来模拟一个随机变量，参数模拟如下：（1）θn 的概率密度服从均匀分布，p (θ)=1/2π，则θn =2πu n （2）f Dn 概率密度p (f )满足多径分量入射角范围为[φL ，φH ]的非对称多普勒功率谱[4-5]max cos(())Dn L H L n f f u ϕϕϕ=+−。
（7）农村地区时的多径分量入射角范围认为[π/4、7π/4]；城市地区因为散射体多，故认为多径分量入射角范围为[0、2π][2]。
(3)τn 的概率密度p (τ)服从指数分布，假设低轨道移动卫星的延迟衰减为τs =1 μs ，采用文献[6-7]中的农村地区和城市地区的延迟功率谱，得到农村地区的延迟τn 和城市地区的延迟τn 为分别为式（8）和式（9）。
67()9.2ln 1n n u τ=−−。
（8）()ln 1n n u τ=−−。
（9）当多径信号数目N 选择为128时，得到的农村地区和城市地区的宽带移动卫星通信信道冲激响应分别为图2和图3。
图2 农村地区信道冲激响应图3 城市地区信道冲激响应3 信道特性仿真结果文中采用Monte Carlo 仿真法对该信道在不同环境下的性能进行仿真。
系统的误码率特性仿真模型如图1。
仿真时卫星通信频率为15 GHz ，数据传输速率10 Mb/ps ，数据信号经过前向纠错和交织编码后，采用OQPSK 调制，卫星轨道考虑为圆形轨道，卫星高度为500 km ，地球半径取6356 km ，最大通信仰角为53o 。