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题目:针对委内瑞拉Ka波段通信卫星的数据传输链路设计

关键词:信道编码;多址接入;雨衰;C/No;Eb/No;Ka波段

  摘要


低频段通信业务的增长导致频谱拥挤,需要设计工作在更高频段的系统,例如Ka波段的系统,来适应不断增长的需求。VENESAT-1卫星已成功为委内瑞拉提供多种服务,但这些服务都仅限于C波段和Ku波段,由于气候条件的限制,Ka波段至今未被使用。Ka波段的信号质量受气候条件的影响较大,尤其是降雨,会导致高频信号的大幅度衰减。然而,热带地区,特别是亚马逊丛林,全年闷热潮湿,其最显著的特征就是降雨。

VENESAT-1卫星信号覆盖区有很大部分位于亚马逊热带区域,降雨会对该区域的高频信号产生很大影响。VENESAT-1卫星转频器占用的总带宽是1392MHz,其中有17.24%(即240MHz)属于Ka波段。根据ITU(国际电信联盟)信道模型,雨衰将对VENESAT-1卫星Ka波段的信号造成约20dB的损耗,极大地降低设备的可用性。

为克服雨衰的影响,本文将信道编码与扩频技术结合,并应用到CDMA系统中。基本原理是:通过信道编码、扩频技术和CDMA技术获得足够的增益来补偿雨衰的影响,使接收机在晴空和有降雨的情况下得到相同的载噪比(C/No)。主要目标是在较低的信噪比(Eb/No)下获得相同的误比特率BER=10-6。然而,使用CDMA系统将增加带宽占用,降低信息传输速率。本文对带宽约束条件进行了分析,根据仿真结果,在适当降低信息传输速率的情况下,编码增益以及扩频增益足够克服Ka波段链路的功率限制。因此,结合信道编码与扩频技术能够使VENESAT-1在适当的信息传输速率下提供Ka波段的一些服务。