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《多波束衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)的同頻干擾研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、多波束衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)的同頻干擾研究目前，對于地面蜂窩系統(tǒng)同頻干擾的探討已經(jīng)相對成熟，但是針對多波束衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)同頻干擾的研究還很匱乏。雖然多波束衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)與地面蜂窩系統(tǒng)有很多相似之處，但是衛(wèi)星系統(tǒng)的干擾情況與接收終端和波束中心到衛(wèi)星天線方向夾角有關，而地面蜂窩系統(tǒng)只考慮了復用距離[1],顯然照搬地面蜂窩系統(tǒng)同頻干擾算法是不可行的。同頻干擾是由于系統(tǒng)采用同頻復用引起的，所謂同頻復用就是指在相隔一定物理距離的2個波束內(nèi)使用相同的頻率，這樣做大大提高了頻譜的使用率,極大地擴充了通信X的容量，但同時也帶來了相應的問題，相隔一定物理距離的波束內(nèi)頻率相同的載波相互干擾，給
2、用戶造成了很大的困擾。本文結(jié)合多波束衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)的特點，提出適用于該系統(tǒng)的同頻干擾算法，提高了干擾計算的準確度和可信度。1干擾分析模型在考慮同頻干擾時，終端接收信號的下行載干比(C//)是一個重要的指標[3]。下面通過建立干擾分析模型來計算終端接收信號的下行載干比。構(gòu)建干擾分析模型的主要功能是確定每個波束內(nèi)的載波后,計算波束內(nèi)每條載波的同頻干擾值，并據(jù)此判斷該波束內(nèi)載波配置是否滿足載干比要求。多波束衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)同頻干擾分析方法與地面蜂窩系統(tǒng)同頻干擾分析方法有些不同，主要體現(xiàn)在2個方面:①多波束衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)中同頻干擾的大小不與距離的冪次方成正比，而與接收終端和波
3、束中心到衛(wèi)星天線方向夾角密切相關;②蜂邋信糸統(tǒng)與X珞技術窩系統(tǒng)每個小區(qū)有一個相同發(fā)射功率的基站作為中繼[4-7],多波束衛(wèi)星通信系統(tǒng)中使用衛(wèi)星作為中繼,所以蜂窩系統(tǒng)中信號的傳播路徑是從小區(qū)中心基站到移動臺[8]，而在多波束衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)中，信號的傳播路徑是由衛(wèi)星發(fā)射天線到終端，并不是從波束中心到終端。下面將通過3步來建立多波束衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)同頻干擾分析模型:第①步,求解任意兩點衛(wèi)星天線方向夾角;第②步，建立任意波束的衛(wèi)星天線方向圖;第③步，求解同頻干擾功率和載波功率。1.1衛(wèi)星天線方向夾角由于在計算波束間的同頻干擾時，同頻干擾值的大小與路徑傳播衰減密切相關，而在多波束
4、衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)中，路徑傳播損耗的大小不與傳播距離的冪次方成正比，而是與接收終端和波束中心到衛(wèi)星天線方向夾角有關系，所以首先要確定接收終端和波束中心之間的衛(wèi)星天線方A,)*1P)在三角形fiOfl中，已知fiO長為K，flO長為好+fi，得出長度，BD-BO2+DO2-2BO*DO*cos在三角形COfl中，已知CO長為fi，DO長為好+fi，得出CD長度，CD-yCO2+DO2-2CO*DO*cos在三角形fiOC中，已知fiO長為fi，CO長為fi，得出fiC直線長度，fiC-BO2+CO2-2BO*CO*cos在已知三邊長度之后，在三角形fiCD中，可以得到fiD與
5、CD的夾角a，ZfiD2+CD2-fiC22*fiD*CD/gV-BO。。1.3.2計算同頻干擾功率衛(wèi)星發(fā)射信號落入本波束的載波功率為：C=EIRPdc-Lfd-La，式中，為下行自由空間傳播損耗，為大氣吸收損耗。根據(jù)衛(wèi)星波束復用關系、衛(wèi)星天線方向圖和衛(wèi)星天線方向夾角計算復用波束落入本波束的干擾功率I,〇=1，2,…，M-1，M為波束復用的次數(shù))。假設接收終端與復用波束中心之間的衛(wèi)星天線方向夾邋信糸統(tǒng)與X珞技術角為(i=1,2,…,M-l),對應的歸一化后的衛(wèi)星天線方向圖中的衰減量為~?;,那么復用波束I對應的同頻干擾值為l;=C_〇注:假如第I個復用波束中沒有使用該頻
6、點的終端在工作，那么/,=0。那么總的同頻干擾功率為：/=lolg(SM_l1lo0-1,),至此，對某頻點的載干比就可以用下式表示：C/I=(EIRPAc_LrD_Ia)/101g(I-=_!10〇-1f)。2評判標準在計算得到波束中頻點的載干比(C/I)之后,則需要一個評判標準來確定該載干比是否能夠滿足通信要求。載干比的計算是為了評判載波規(guī)劃的結(jié)果是否能夠滿足衛(wèi)星移動通信要求，如果載干比過低，即有用信號太小，干擾信號太大的情況下，則需要重新考慮載波規(guī)劃。首先,對于數(shù)字地面蜂窩系統(tǒng)的評判標準，我國的GSM系統(tǒng)、美國的IS-54系統(tǒng)和日本的PDC系統(tǒng)為了保證絕大多數(shù)地區(qū)和
7、絕大部分時間的通信質(zhì)量，都要求載干比不得9dB,即C/I彡9dB[11-1:]?？紤]到衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)復雜的鏈路情況以及更高的通信要求，一般認為衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)中載干比不得小于13dB,即C/I彡13dB[14,15]。3仿真驗證仿真試驗中載波分配完成后，得到波束1的前20個頻點的載干比的情況有些頻點的C/I滿足通信要求13dB,而某些頻點的C/I不能滿足13dB的要求，這就需要對規(guī)劃結(jié)果進行調(diào)整，以使得該頻點的載干比能滿足通信要求，例如8號頻點載干比明顯13dB，則需要對8號頻點進行調(diào)整。同頻干擾是頻率復用系統(tǒng)中不可忽視的一
