卫星通信信道链路参数计算与模拟

1、综合课程设计卫星通信信道链路参数的计算和仿真名字：学号：一、课程设计内容和基本参数1 .设计目的近年来，互联网和移动通信的迅速发展、网络终端用户数的扩大和新业务的增加，对通信技术的发展提出了新的挑战。 卫星通信系统已经成为用于向全球用户提供因特网和移动通信网络服务的互补方案，因为其全球的垄断性、固定广播能力、根据需要灵活地分配带宽和支持移动终端等。本学期我们学习了微波与卫星通信技术课程，对卫星通信技术有了基本的理解。 本课程设计基于所学到的基本理论，计算并模拟卫星通信信道链路参数，掌握计算卫星通信信道链路参数的基本方法，并且理解影响卫星通信信道性能的因素。 熟悉Matlab编程模拟的过程，有助

2、于今后的学习和研究。2 .基本参数列表关于参数的参数值对地静止卫星的位置东经12地球站的位置东经01北纬11调制方式QPSK通信频率f2GHz降雨率Rp12毫米/hPirp80dBW地球站接收机带宽b40MHz水蒸气密度pw0.2其他损失Lo6dB接收机滚降系数0.22.1公里从表1学号得到的系统参数3 .与式有关1 )根据ITU法计算防雨值：(dB) (1)这里，降雨率单位为mm/h，仰角可以根据以下的经验式得到() (2)() (3)上式中的频率的计算单位是GHz。避雨距离：(千米) (4)2) ITU法计算氧、水蒸气分子的吸收损失值对于57GHZ以下频带，氧分子丢失率可以用下式近似(dB

3、/km) (5)对流层的氧的等效高度和水蒸气的等效高度可以分别通过以下公式决定因此，对氧分子的吸收损失(dB) (6)水蒸气分子损失率与频率和水蒸气密度有关，350GHz以下的频带可按下式计算(dB/km )。(7)对流层的水蒸气等价高度可以用下式决定(公里)() (8)其中，取2.1km。同样，水蒸气分子的吸收损失(dB) (9)3 )给出纬度和经度，计算卫星的地面距离和仰角同步卫星的经度、地角由从地点到卫星和卫星终端之间的角度定义，其中卫星终端所在地的经度和纬度()与卫星离地球中心的距离近似为地球的平均赤道半径。(十)(十一)c.c如图1所示，a是卫星，b是地底，c是地球站，仰角是地球站和

4、卫星的连接和水平面之间的角度，可以利用馀弦定理获得地底角和仰角的关系Re体乙级联赛甲组联赛图1卫星和地球站的三角关系图(十二)(十三)4 )路径损失(dB) (14 )。这里，d的单位是km，f的单位是GHz，公式中的符号是10lg*，以下的公式取对数计算。5 )质量因素(dB/K) (15 )其中k是玻尔兹曼常数，是其他损失。6 )天线的增益(dB) (16 )。其中t是接收天线的等效噪声温度。7 )天线的口径(十七)这里，是电磁波传播的波长，是天线效率。二、计算部分1 .计算卫星到地面站的距离带入数值就能得到因此。故(1)2 .计算地面站对准卫星时的仰角，(2)3 .计算下行链路的路径损失

5、(3)4、计算下行链路降雨、氧气和水蒸气的吸收损失根据经验公式求出我知道。得到防雨值(4)氧分子吸收损失值的计算(5)水分子吸收损失值的计算(6)5、如果使用QPSK BER-Eb/N0公式计算，则如果需要达到10(-5 )位误码率(Eb/N0=10dB )，地球站的质量系数需要多少？QPSK调制，M=4获得的Rb=66.67MHz，Rb=78.239dB，或k=-228.6dB(7)如果地球站接收天线的等效噪声温度是20K，接收地球站的增益是多少？如果地球站是定向抛物面天线，天线效率是0.7，天线口径是多少？(8)三、制图部分1 .描绘给予降雨量(10mm/h、30mm/h、100mm/h )时的降雨衰减和仰角(0-90 )的关系图图2给予降雨量时的降雨衰减与仰角的关系2 .画出在规定仰角(15、45、90 )下降雨衰减和降雨量(0-120mm/h )的关系图图3给出仰角时的降雨衰减与降雨量的关系3 .在规定水蒸气密