MIMO衛(wèi)星通信信道容量和空時編碼技術(shù)研究.pdf

1、在軌道位置越來越擁擠，頻率資源越來越緊缺的現(xiàn)實情況下，利用MIMO技術(shù)的優(yōu)勢并將其應(yīng)用于衛(wèi)星通信系統(tǒng)，提高頻譜利用率，增大系統(tǒng)容量，將發(fā)揮衛(wèi)星通信覆蓋范圍廣、業(yè)務(wù)綜合性強的優(yōu)勢，提高衛(wèi)星通信系統(tǒng)的傳輸能力，已成為寬帶衛(wèi)星通信發(fā)展的必然方向。本文的主要研究內(nèi)容是MIMO衛(wèi)星通信信道的容量以及MIMO衛(wèi)星通信信道下的空時編碼技術(shù)及其性能分析。首先，結(jié)合衛(wèi)星移動通信信道的傳輸特性和統(tǒng)計特性，利用Markov鏈建立能夠真實反映實際信號傳播過程中

2、可能遇到的多徑、遮蔽等情況的衛(wèi)星移動通信信道模型，即多狀態(tài)陸地移動衛(wèi)星信道模型，在這基礎(chǔ)上，深入研究并分析了MIMO衛(wèi)星通信信道的容量及容量影響因素，包括天線數(shù)量、信道終端環(huán)境及衛(wèi)星高度角等。其次，本文還對空時編碼技術(shù)展開詳細(xì)研究，闡述了空時分組碼和空時網(wǎng)格碼的編譯碼方法，通過Matlab仿真，分析比較了Rayleigh信道下兩種編碼的誤比特率性能，以及空時網(wǎng)格編碼的性能主要影響因素，仿真結(jié)果表明Rayleigh信道下兩種編碼方式的性能

3、隨分集階數(shù)增加而明顯改善，且空時網(wǎng)格編碼的編碼器狀態(tài)數(shù)對其性能影響不大。最后，在以上研究基礎(chǔ)上，本文將MIMO陸地移動衛(wèi)星通信信道和空時分組碼以及空時網(wǎng)格碼相結(jié)合，研究該信道下的編碼系統(tǒng)的BER性能，選取不同的終端環(huán)境參數(shù)及衛(wèi)星高度角進行研究仿真，分析了以上因素對系統(tǒng)BER性能的影響。在陸地移動衛(wèi)星信道中，開闊環(huán)境下兩種空時編碼性能最優(yōu)，城市環(huán)境下最差，但無論在何種環(huán)境下，空時網(wǎng)格碼的性能都要略優(yōu)于空時分組碼；在環(huán)境條件相同的情況下，隨