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1、. . . .摘要作为一种国家关键的基础通信设施，以及全球移动通信的有机组成部分，卫星移动通信系统在国家安全、紧急救援、互联网、远程教学、卫星电视广播以及个人移动通信等方面得到了广泛的应用。新一代宽带卫星通信系统可以提供个人电信业务、多信道广播、互联网的远程传送，是全球无缝个人通信、互联网空中高速通道的必要手段。近年来卫星通信新技术不断发展，特别是低轨道卫星移动通信系统受到了人们的广泛关注，其研究与应用已成为各国的战略发展重点。无线资源管理是低轨卫星移动通信系统研究中的一项重要内容，这主要是由于卫星系统的资源是非常昂贵的，因此如何合理而有效地管理并利用卫星系统的资源已成为关键。通过对低轨道卫星
2、无线通信信道的基本特点的研究，文章具体从无线信道的缺点进行分析，并进行了matlab仿真模拟，得出信号经过多径信道的幅频特性，多径信道对不同频率信号的衰减情况不同，即具有频率选择性，以及信号经过多径信道的衰减情况，以及码元间隔对传输信号的影响，信号的码元间隔必须远大于信号的时延差，才能尽量的减小码间干扰。关键词：低轨卫星通信，信道，信道特性.下载可编辑.AbstractAs a national key infrastructure communication, as well as an organic part of the global mobile communications, St
3、ar mobile communication system in national security,emergency rescue, Internet, satellite TV broadcasting, remote teaching and personal mobile communication has been widely used in such aspects. A new generation of broadband satellite communication system can provide personal telecommunication busin
4、ess, multicasting, remote transmission, the Internet is a global seamless personal communications, high-speed Internet air passage means necessary. Satellite communication technology development in recent years, especially in low orbit satellite mobile communication system has received the widesprea
5、d attention, its research and application has become a national strategic priorities. Wireless resource management is the study of Leo satellite mobile communication system is an important content, this is mainly due to the satellite system resources is very expensive, therefore how to reasonable an
6、d effective management and use of the resources of satellite system has become a key.Through the low orbit satellite studies the basic characteristics of wireless channel, the article specifically from wireless channel faults is analyzed, and the matlab simulation, it is concluded that the signal af
7、ter a multipath channel amplitude frequency characteristics, multipath channel attenuation is different on different frequency signal, which has the frequency selectivity, as well as the attenuation of the signal through the multipath channel, and the influence of element spacing to transmission sig
8、nal, the signal of the symbol interval must be greater than the signal delay is poor, can try to reduce intersymbol interference.KEY WORDS: LEO satellite， Channel，Channel characteristics目录第一章绪论11.1 课题研究背景11.2 低轨卫星移动通信发展概述21.2.1 低轨卫星移动通信现状21.2.2 低轨卫星移动通信发展历程31.2.3 低轨卫星移动通信在个人通信中的地位41.3 本文研究内容及章节安排5第二
9、章低轨道卫星移动通信系统62.1工作原理62.2 低轨卫星移动通信系统62.3 低轨卫星通信系统的优缺点及其话务量特点72.3.1 优点72.3.2 缺点82.3.3 业务量分布的特点8第三章无线信道83.1 无线信道特性93.2 多径传播93.3多径衰落93.3.1定义93.3.2产生原因103.3.3主要分类113.4 多普勒频移133.41 概述133.42 发生原因13第四章多径传播的模拟实验154.1 实验目的154.2 实验原理154.3 实验内容154.5 实验心得20结语21致谢22参考文献23. . . .第1章绪论1.1 课题研究背景卫星移动通信系统扩大了陆地移动通信系统地
10、理覆盖和业务覆盖的范围，可以为空中、海面和复杂地理结构的地面区域的各类移动终端提供服务，特别适用于航海、航空、低业务量地区、地面网覆盖有限的应用环境。在军民两用、平战结合、应急通信等方面具有不可替代的作用和重要意义。例如，为了保证覆盖用户可能的各种操作环境，全球化个人通信网采用层次型的多重蜂窝结构，其中卫星段提供包括海洋和极地在内的全球覆盖，是地面网在某些地区的延伸，同时可用于缓解地面网的通信拥塞，使得无需增加地面网的无线频谱即能支持更多的用户和更大的通信量。市场的巨大需求、卫星通信的实时性、终端的小型化等要求促成了中、低轨道（MEO：Median Earth Orbit；LEO：Low Ea
11、rth Orbit）卫星移动通信的发展。MEO/LEO卫星移动通信的特点是中、低轨道卫星快速围绕地球旋转，即使终端没有移动，它与卫星间的通信链路也在不停地改变，用户和卫星的双重移动性与卫星用户呼叫业务的多样性，以及移动终端运动模式的变化，使得卫星移动通信系统中的信道分配与切换控制变得更为复杂，并且有其独特之处，如卫星在规定轨道上运行，终端与卫星间通信链路的改变具有可预测性、规律性和周期性等特征。由于卫星移动通信系统所具有的独特优势，人们对它能够提供的业务也提出了多种要求，包括通过卫星终端进行话音、多媒体业务、可视电话等通信，Internet 业务，如 E-mail、WWW 浏览、电子商务等在移
12、动网上的应用也更为普遍。信息、教育类业务具有很好的应用前景。这些业务对无线基础设施的要求有：可靠的无线网络保证用户可以在任意时刻、任意地点使用所需的业务；支持多播；具有位置管理能力；在多个异构网中具有漫游能力；安全性要求：鉴权和通信保密；自动协商能力；业务质量要求，如时延、丢信率等；支持多媒体应用。由于不同的业务具有不同的传输速率，同时用户对 QoS 要求的不断提高，因此，如何有效地利用有限的无线资源，以满足各种不同速率业务的 QoS 需求，已经成为通信系统能否取得成功的关键。无线资源管理是对卫星移动通信系统空间段与地面段之间的空中接口资源进行规划和调度，研究的目的是利用有限的无线资源，在保证
13、波束覆盖和服务质量要求的情况下，尽可能地接入更多的用户。如果没有良好的无线资源管理技术，即使再好的传输技术也无法发挥出其应有的优势。由于卫星移动通信系统研发、维护运行的成本昂贵，所以提高无线资源利用率一直是追求的主要目标。通常无线资源管理包括频谱、时间、功率、空间以及特征码等要素，涉及到一系列与无线资源分配有关的过程，这些过程都要求能够实时地完成。在卫星移动网络中，不但用户是动态的，随时都有可能发起呼叫或终止呼叫，并在网络内部移动；空中接口的空间段卫星也是动态的，LEO 卫星在空间轨道上围绕地球快速旋转，卫星脚印覆盖时间是分钟级的，点波束的覆盖时间是秒级的，这造成网络内频繁的切换。陆地移动通信
14、中业务量主要随着白天和夜晚的变化而变化，每天的变化规律大致相同；而在卫星系统中，对业务量变化有重要影响的因素有多种，除了当地时间是白天还是夜晚外，卫星在一个轨道运行周期中越过大陆、海洋和极地等地区，导致业务量在短时间的剧烈变化；其他因素还有地球自转、地区经济发展不平衡等，使得业务量的变化在每个卫星轨道运行周期也不相同。综合考虑这些因素，卫星移动通信系统中无线资源管理的复杂程度要远远高于陆地移动通信系统，陆地移动通信系统中的无线资源管理及信道分配策略也无法适应卫星移动通信系统。无线资源管理的核心是对呼叫请求合理地分配无线资源，在保障服务质量的同时，充分提高信道利用率。1.2 低轨卫星移动通信发展
15、概述1.2.1 低轨卫星移动通信现状 作为一种延时小、全球无缝覆盖的系统，低轨卫星移动通信系统在近四十年来得到迅猛发展。据截至 2006 年 12 月 27 日的统计结果，在轨运行的各类卫星多达 844颗，低轨卫星有 390 颗，在低轨卫星中提供区域和全球通信服务的有 197 颗。西方国家在低轨卫星通信技术方面的研究已成体系，已建立并投入使用的中低轨道及小卫星星座移动通信系统就已达 20 多个，其中最具代表性是铱星 Iridum 系统、全球星GlobalStar 系统、ORBCOMM 系统、Cosmos 系统以及 ICO 系统等。宽带卫星通信系统是目前的发展方向，目前正在研发中的提供宽带业务的系统有 Teledesic、 Skybridge、Orblink、M-star、Celestri 等。这些卫星移动系统提供实时移动通信业务，主要用于话音、数据通信、多媒体通信、位置信息服务等方面。1.2.2 低轨卫星移动通信发展历程卫星移动通信始于 20 世纪 70 年代，早期的卫星非常简单，只能支持用于车辆和飞行器的通信，不能支持大量的小型终端用户，这是因为当时人们对卫星移动通信信道的理解还不够深入
