Ka 頻段衛(wèi)星通信系統(tǒng)雨衰混合補(bǔ)償算法

于 淼，康 健

(吉林大學(xué)通信工程學(xué)院，長(zhǎng)春130022)

0 引 言

衛(wèi)星通信系統(tǒng)現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于軍事、科研和人類社會(huì)生活的各個(gè)方面。同時(shí)，由于通信需求的增加，應(yīng)用高頻段實(shí)現(xiàn)大容量、高速率、高可靠性的信息傳輸成為必然趨勢(shì)。然而，通信頻率的提高使無(wú)線電波在大氣中傳播受到的衰減也在增大，如Ka波段20～30 GHz，雨衰可達(dá)到幾十分貝，這在很大程度上限制了系統(tǒng)的實(shí)用性，因此，需要采取高效的雨衰補(bǔ)償對(duì)策緩解降雨的影響。目前所采用的抗雨衰技術(shù)主要有分集技術(shù)、功率控制技術(shù)、自適應(yīng)技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)和混合技術(shù)等［1，2］。對(duì)于Ka頻段通信系統(tǒng)，單一運(yùn)用現(xiàn)有的這些抗雨衰技術(shù)還不能達(dá)到較高補(bǔ)償雨衰的目標(biāo)，有時(shí)還會(huì)產(chǎn)生較大的補(bǔ)償誤差。

筆者主要基于前向一步線性預(yù)測(cè)原理，提出一種自適應(yīng)功率控制技術(shù)與速率分集技術(shù)相結(jié)合的混合補(bǔ)償雨衰方法。該方法根據(jù)實(shí)測(cè)值預(yù)測(cè)降雨衰減值，進(jìn)而控制地面終端根據(jù)雨衰大小調(diào)節(jié)其發(fā)射功率，當(dāng)發(fā)射功率達(dá)到最大值且雨衰仍然偏大時(shí)，適當(dāng)降低信息傳輸速率，以進(jìn)一步補(bǔ)償降雨衰減。通過(guò)仿真，驗(yàn)證了方法的可行性。

1 自適應(yīng)功率控制技術(shù)算法

自適應(yīng)功率控制技術(shù)是指在降雨期間對(duì)鏈路雨衰進(jìn)行估計(jì)，根據(jù)衰減量調(diào)整地面站的發(fā)射電平，使衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器接收到的地面站發(fā)射信號(hào)電平與晴空時(shí)基本相同，從而抵消了降雨對(duì)電波信號(hào)形成的衰減［3，4］。筆者應(yīng)用線性預(yù)測(cè)的方法實(shí)現(xiàn)雨衰值的估計(jì)。……