相对于有线通信和地面无线通信,卫星移动通信系统的服务范围广阔,更容易提供全球覆盖,是通信领域中的研究热点。其中,由于低轨卫星移动通信系统的卫星轨道高度低,具有通信时延短,链路损耗小、组网灵活等特点,发展前景非常广阔。为了保证可靠的低轨卫星移动通信,需要研究其信道传输特性,建立信道模型;同时,信道模拟器的硬件实现可以为卫星通信系统的工程设计提供强有力的调试手段,具有十分重要的意义。通信电波在低轨卫星移动通信信道的传输过程中受到多种因素的影响,本文考虑了其中的多径和阴影衰落、多普勒频移、传播噪声和自由空间损耗,以此为基础建立信道传输模型,作为设计硬件信道模拟器的理论依据。对于卫星移动通信信道的传输特性研究通常止步于软件仿真,缺乏相应的半实物实验环境。基于这种需求,卫星通信课题组在2000年完成了基带低轨卫星通信信道模拟器(国防科学技术三等奖)的研制工作。以此为基础,我们承担了总×某所的 “低轨卫星移动通信信道模拟器” 项目,经过全新设计,本课题在70MHz中频上完成了低轨卫星移动通信信道模拟器的硬件实现并交付用户单位使用。本文包含有以下主要内容:· 简要介绍在卫星移动通信研究中常用的三种衰落信道模型,为进一步研究低轨卫星移动通信的信道传播模型提供依据。· 考虑多径和阴影衰落、多普勒频移、传播噪声和自由空间损耗等因素,建立低轨卫星移动通信的信道传输模型;研究理论模型各部分的实现技术。· 详细介绍低轨卫星移动通信信道模拟器的硬件实现:采用数字无线电技术设计信号处理板;通过带通采样实现中频模拟信号的数字化;仔细规划混合信号电路板的PCB设计。· 测试低轨卫星移动通信信道模拟器的硬件性能。