[發(fā)明專利]一種適用于Ka頻段的移動衛(wèi)星基帶信道模擬系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110420336.X
• 申請日: 2011-12-14
• 公開（公告）號: CN102523033A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發(fā)明（設計）人: 潘成勝;劉春玲;別玉霞;邱少明;李華芳
• 申請（專利權）人: 大連大學
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185;H04B17/00
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 姜玉蓉

1.一種適用于Ka頻段的移動衛(wèi)星基帶信道模擬系統(tǒng)，包括實時信道控制裝置，其中，所述實時信道控制裝置包括仿真參數(shù)設置模塊、誤碼特性仿真模塊；所述誤碼特性仿真模塊包括數(shù)據(jù)源、信道仿真單元，所述數(shù)據(jù)源能夠輸出二進制數(shù)據(jù)流；所述仿真參數(shù)設置模塊能夠設置工作頻率、軌道高度、信道類型、調(diào)制方式、移動信道狀況；所述信道仿真單元包括調(diào)制器、移動信道模擬單元、乘法器、加性高斯白噪聲信道、解調(diào)器，所述調(diào)制器能夠輸出調(diào)制信號，所述解調(diào)器能夠輸出仿真數(shù)據(jù)流；所述移動信道模擬單元能夠計算移動信道衰落因子，并將移動信道衰落因子輸入乘法器，其特征在于：

所述適用于Ka頻段的移動衛(wèi)星基帶信道模擬系統(tǒng)還包括實時信道模擬裝置、通信通口；

所述實時信道控制裝置還包括誤碼閾值計算模塊；

所述仿真參數(shù)設置模塊還能夠設置天氣狀況，所述天氣狀況包括降雨強度、雨霧強度、降雪強度；

所述誤碼特性仿真模塊還包括雨衰模擬單元、誤碼統(tǒng)計單元；

所述雨衰模擬單元與所述乘法器連接，能夠根據(jù)所述天氣狀況計算雨衰衰落因子；雨衰模擬單元包括第一高斯隨機數(shù)發(fā)生器、第二高斯隨機數(shù)發(fā)生器、指數(shù)函數(shù)器、雨衰乘法器、均值方差計算器；所述均值方差計算器能夠根據(jù)所述天氣狀況得到高斯分布幅度均值、高斯分布幅度方差、高斯分布相位均值、高斯分布相位方差，所述第一高斯隨機數(shù)發(fā)生器根據(jù)所述高斯分布幅度均值、所述高斯分布幅度方差產(chǎn)生雨衰幅度衰落因子；所述第二高斯隨機數(shù)發(fā)生器根據(jù)所述高斯分布相位均值、所述高斯分布相位方差產(chǎn)生雨衰相位衰落隨機數(shù)，然后由所述指數(shù)函數(shù)器對雨衰相位衰落隨機數(shù)進行指數(shù)運算后產(chǎn)生雨衰相位衰落因子，所述雨衰幅度衰落因子與所述雨衰相位衰落因子在所述雨衰乘法器中相乘后得到雨衰衰落因子，并將所述雨衰衰落因子輸入所述乘法器；

所述乘法器將所述調(diào)制器輸出的調(diào)制信號與所述雨衰衰落因子、所述移動信道衰落因子相乘，對所述調(diào)制器輸出的調(diào)制信號完成所述雨衰衰落因子和所述移動信道衰落因子的添加；

所述誤碼統(tǒng)計單元包括誤碼圖案發(fā)生器、誤碼統(tǒng)計分析器、誤碼分布擬合器；

所述誤碼圖案發(fā)生器分別與所述解調(diào)器和所述數(shù)據(jù)源相連，所述誤碼圖案發(fā)生器將所述數(shù)據(jù)源輸出的數(shù)據(jù)流與所述解調(diào)器輸出的仿真數(shù)據(jù)流按位進行異或，異或結果為初始誤碼圖案；

所述誤碼統(tǒng)計分析器對所述初始誤碼圖案進行統(tǒng)計，計算誤碼間隔發(fā)生次數(shù)的概率Prn、誤碼間隔長度的概率密度Pri、誤碼發(fā)生次數(shù)的概率密度Pbn、誤碼長度的概率密度Pbi，鏈路誤碼率Pe；

所述誤碼分布擬合器，采用最小二乘法分別對誤碼間隔發(fā)生次數(shù)的概率Prn、誤碼間隔長度的概率密度Pri、誤碼發(fā)生次數(shù)的概率密度Pbn、誤碼長度的概率密度Pbi進行擬合；如果擬合結果符合高斯概率分布，則所述初始誤碼圖案類型為高斯誤碼，計算高斯分布均值μ和標準差δ；如果擬合結果符合泊松概率分布，則所述初始誤碼圖案類型為泊松誤碼，計算泊松分布均值λ；如果無法擬合，則判定所述初始誤碼圖案類型為突發(fā)誤碼，計算所述誤碼長度概率密度Pbi取整后的平均值μi，然后用最小二乘法擬合得出平均值μi的概率密度值Pb；

所述誤碼閾值計算模塊，能夠計算誤碼閾值；如果所述初始誤碼圖案類型為高斯誤碼，則誤碼閾值其中，μ和δ為高斯分布的均值和標準差，Pe為鏈路誤碼率；如果所述初始誤碼圖案類型為泊松誤碼，則誤碼閾值TH通過查泊松分布表獲得；如果所述初始誤碼圖案類型為突發(fā)誤碼，則誤碼閾值其中Pb為誤碼長度概率密度的均值μi的概率密度；

所述實時信道模擬裝置包括信道特性產(chǎn)生模塊、誤碼疊加模塊、無誤碼數(shù)據(jù)源；所述信道特性產(chǎn)生模塊與誤碼疊加模塊相連；

所述無誤碼數(shù)據(jù)源能夠輸出數(shù)字基帶二進制數(shù)據(jù)流；

所述信道特性產(chǎn)生模塊能夠根據(jù)所述初始誤碼圖案類型、誤碼閾值TH，產(chǎn)生過渡誤碼圖案，并將所述過渡誤碼圖案輸入至所述誤碼疊加模塊；

所述誤碼疊加模塊對所述過渡誤碼圖案與所述數(shù)字基帶二進制數(shù)據(jù)流進行疊加，獲得鏈路仿真誤碼圖案；

所述通信接口能夠進行所述實時信道控制裝置和所述實時信道模擬裝置之間的數(shù)據(jù)傳輸。

2.根據(jù)權利要求1所述一種適用于Ka頻段的移動衛(wèi)星基帶信道模擬系統(tǒng)，其特征在于：所述降雨強度包括中雨、小雨、雷雨；所述雨霧強度包括晴天、黑云、積云、多云；所述降雪強度包括大雪、小雪。