摘要 1摘要本文介绍了在Matlab/Simulink仿真环境下对中国广州地区的ka 波段vsat系统卫星通信链路特性进行的波形级仿真。文中使用simulink建立了通信链路模型，以前的通信链路都侧重于卫星转发器非线性的 saleh模型，但是随着无线电频段的拥挤，ka波段得到重视。而对于如此高的频段，降雨衰减和对流层闪烁对通信性能的影响也越来越重要。尤其是降雨衰减造成的损耗，将极大的影响信号的幅度特性，是通信系统中断的主要因素，在许多系统中都将采用抗衰落技术来改善系统性能。文中使用舍选法产生了信道雨衰和对流层闪烁包罗衰减所需的随机数，仿真了它们对信号的衰减特性。文中分析了采用BPSK及QPSK等调制方式，对流层闪烁和降雨衰减作用下卫星通信系统的通信质量，如通信容量，功率谱，误码率等参数，得出了雨衰和闪烁对ka波段vast的通信性能的影响，最后模拟出了雨衰中误码率和容量的特征。关键字关键字： Ka 波段 VSAT 雨衰 对流层闪烁 Simulink 误码率和容量摘要 1Abstract First ,some basic knowledge of simulink is introduced. After that ,in the second section, characters of ka band satellitecommunication is introduced. Then a model of Ka band VSAT down-link which subject to rain attenuation and scintillation is built. I use Matlab/Simulink to simulate this model. All the model-data is based on the city of guangzhou ,China. A series of random-integer source is transfered from this model after QPSK and BPSK modulation. Then I got the PSD characters of this link. Other characters is also presented,such as BER and capacity of this channel. I also get the statically characters of Ka_band channel, such as the rain-attenuation distribution and troposphere scintillation distribution function.Further more ,the effection of rain and troposphere scintillation on the link_availability is also investigated.In this down-link model ,I found that the rain attenuation play a very important role who mainly inducing the system characters degration. Troposphere scintillation can affect the amplitude of signal,too. Different thresh-hold of M is defined to evaluate the unavailability of the link.And the bigger of M,the more availability of the channel.In the end ,a conclusion is presented and some new methods to mitigate the rain-attenuation is also introduced. For example ,the power control, error-corrected and multirates coding rate and so on.In the Appendix ,is the reference of this paper ,and thanks for their important work and data again.keywords: Simulink Kaband VSAT rain attenuation scintillation BERSimulink 在无线信道特性研究中的应用 1 目目 录录摘要摘要 .1ABSTRACTABSTRACT .3第一章第一章 绪论绪论 .11.1 KA波段 VSAT系统概念及介绍 .1 1.2 SIMULINK软件介绍及应用 .2 1.3 卫星通信链路仿真回顾.4第二章第二章 KAKA 频段卫星通信信道的传输特性频段卫星通信信道的传输特性 .72.1 自由空间传播损耗 .7 2.2 大气环境的影响 .8 2.3预测雨衰的影响.8 2.4降雨对噪声温度的影响.10 2.5 降雨引起的通信性能下降drD,.122.6 对流层闪烁的统计特性.14第三章第三章 VSATVSAT 下行链路具体仿真模型的建立下行链路具体仿真模型的建立 .173.1 广州地区VSAT链路参数.17 3.2 随机数产生原理及其在雨衰和对流层闪烁随机分布中的应用.20 3.3 升余弦滤波器的应用 .20 3.4 BPSK 和 QPSK 数字调制解调原理及误码率 .21 3.5 SIMULINK仿真模型的建立及描述 .24 3.6 仿真执行流程.27第四章第四章 仿真结果分析仿真结果分析 .294.1 雨衰对下行通信链路的影响 .29 4.2 对流层闪烁模型的影响 .32 4.3 采用 BPSK 和 QPSK 时由误码率容限决定的系统可用度 .35 4.4 雨衰下 VSAT 通信容量分析 .36第五章第五章 结论结论 .39致谢致谢 .41参考文献参考文献 .43附录附录 .45Simulink 在无线信道特性研究中的应用 2 第一章 绪论 1第一章第一章 绪论绪论1.1 Ka 波段 vsat 系统概念及介绍VSAT 是 Very Small Aperture Terminal.的缩写，意为甚小天线口径终端，也就是使用小口径天线的用户地面站。VSAT 系统以通信卫星为中继，通过VSAT 与主站或 VSAT 与其他 VSAT 对通，提供各种电信业务。VSAT 卫星通信作为一种高效、稳定、快速、成熟的通信方式能使用户摆脱地面线路速度缓慢、覆盖地区有限等问题的困扰。中国的 VSAT 系统发展至今，已经形成种类齐全(话音、数据、单向、双向等)，规