卫星CDMA链路性能及系统容量研究

摘要

卫星通信是重要的现代通信技术之一,卫星CDMA通信系统是当前卫星通信界的研究热点之一.本文对卫星CDMA通信系统的链路性能进行了较完备的仿真研究,并以链路仿真结果为基础,对卫星CDMA系统容量进行了分析、研究和仿真.本文的第一章简介了卫星移动通信系统的概念以及国内外卫星移动通信的发展历史,分析了CDMA技术的特点以及其在卫星移动通信系统中的应用,并且对本文的工作和成果进行了说明.第二章对仿真使用的卫星CDMA移动通信系统基本构架进行了介绍,给出了空间段和地面段的系统参数.介绍了无线接入部分参照的IS-95标准.本章对在不同卫星仰角下的前向下行链路和反向上行链路进行链路电平估算,给出在一定BER要求下的卫星最小发射功率和在不同用户终端发射功率下卫星的接收功率.第三章研究了卫星CDMA系统的链路性能.首先在研究国内外有关移动卫星通信信道的代表性文献的基础上,建立了卫星移动通信信道模型,搭建了卫星CDMA链路性能仿真平台,给出了前向链路和反向链路在不同卫星仰角下的链路性能仿真结果,仿真结果对系统容量分析及系统规划、服务质量保证、无线资源管理等提供有力的依据.第四章以第三章链路性能仿真结果为基础,通过理论推导和计算机仿真相结合进一步对系统容量进行了较全面的研究.在理想功率控制条件下,首先对单波束系统容量进行了理论推导,并进一步推导了使用多波束卫星时的系统容量,给出了不同仰角下的信道数的理论分析结果.同时,在第二章的链路电平估算基础上,对存在多址干扰的前向下行链路进行了系统参数设计,给出了在不同卫星仰角下,给定BER要求下的卫星最小发射功率.第四章还进一步研究了非理想功率控制下单波束的系统容量,分析了不同接纳控制方案下的系统容量,给出了相应的仿真结果.最后,在第五章中对本文的研究工作和进展进行了总结.

目录

文摘

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第一章绪论

1.1卫星通信系统简介

1.2卫星移动通信系统发展现状

1.3我国卫星通信现状和展望

1.3.1我国卫星通信基本情况

1.3.2建立我国中、低轨卫星通信系统的设想

1.3.3卫星通信发展前景

1.4卫星移动通信系统中的多址技术

1.5本文研究意义及课题来源

1.6全文结构安排及主要工作

第二章基于IS-95的卫星CDMA链路预算

2.1引言

2.2卫星CDMA星座系统简介

2.2.1系统基本构架

2.2.2空间段基本参数

2.2.3地面段基本参数

2.2.4频率计划

2.3 I S-95标准简介

2.3.1前向链路操作(卫星到用户)

2.3.2反向链路操作(用户到卫星)

2.4链路电平估算

2.4.1前向下行链路(用户下行)电平估算

2.4.2反向上行链路(用户上行)电平估算

2.5本章小结

第三章卫星CDMA链路性能仿真

3.1引言

3.2经典卫星移动通信信道模型

3.2.1 C.Loo模型

3.2.2 Corazza模型

3.3卫星移动通信信道仿真实现

3.3.1 Rayleigh分布的仿真模块

3.3.2 Lognormal分布的仿真模块

3.3.3 ADS环境下实现的C.Loo模型

3.4基于IS-95的卫星CDMA链路性能仿真实现

3.5基于IS-95的卫星CDMA链路性能仿真结果及分析

3.5.1仿真参数

3.5.2链路性能仿真结果及分析

3.6本章小结

第四章卫星CDMA系统容量分析和仿真

4.1引言

4.2话音业务on-off模型和话音激活因子

4.3理想功率控制下的系统容量分析

4.3.1单波束系统容量分析

4.3.2多波束系统容量分析

4.4前向下行链路系统参数设计

4.4.1前向下行链路的小区间(同道)干扰

4.4.2前向下行链路系统参数分析与计算

4.5非理想功率控制下的系统容量分析

4.5.1功率控制误差

4.5.2接纳控制参数设置和计算

4.5.3仿真结果及分析

4.6本章小结

第五章全文总结

参考文献

致谢

个人简历、研究成果、获奖情况及发表论文