1、隨著全球網(wǎng)絡化、信息化需求的不斷發(fā)展和個人通信時代的到來，僅僅依靠單一的移動通信手段已經(jīng)不能滿足人們期望隨時隨地、及時可靠、不受時空限制地進行信息傳輸?shù)男枨?。利用地面微波系統(tǒng)、蜂窩移動通信系統(tǒng)，高空平臺通信系統(tǒng)，低軌道、中軌道以及靜止軌道衛(wèi)星通信系統(tǒng)異構融合的空天地一體化信息網(wǎng)絡為人們這一愿望的實現(xiàn)提供了重要的解決方法。在空天地一體化信息網(wǎng)絡的研究過程中，一個必要的工作是針對信道傳播特性的研究。因為要實現(xiàn)信息的可靠傳輸，在衛(wèi)星移動通信系

2、統(tǒng)的規(guī)劃設計階段必須針對信道傳播特性選擇與之相適應的各種通信技術，同時通過信道模型可以方便的仿真、驗證各種通信技術的實用性和有效性。衛(wèi)星（主要是移動衛(wèi)星）由于覆蓋范圍廣、組網(wǎng)靈活、可以實現(xiàn)全球覆蓋等特點，使其成為空天地一體化信息網(wǎng)絡中的重要環(huán)節(jié)。在此背景下，本論文針對L/S波段衛(wèi)星移動信道的衰落特性模擬進行了系統(tǒng)、深入的分析，并得到了一些研究結論。本文的主要工作如下：
　　首先，針對單狀態(tài)窄帶概率統(tǒng)計模型只能描述單一信道環(huán)境，多狀

3、態(tài)模型隨著狀態(tài)數(shù)目的增多，參數(shù)也越多，仿真也越復雜這一矛盾，本著模型既要準確反映真實信道傳播特性，同時又要相對簡單、容易實現(xiàn)這一原則，提出了一個包含“理想狀態(tài)”和“非理想狀態(tài)”的廣域環(huán)境兩狀態(tài)信道模型，并采用濾波器法和馬爾科夫鏈實現(xiàn)了模型的動態(tài)仿真。通過在我國本土環(huán)境下得到的銥星系統(tǒng)信道特性實測數(shù)據(jù)，利用最小均方誤差準則和線性最小二乘法擬合出了我國三種典型信道環(huán)境下的該模型參數(shù)。
　　其次，寬帶衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)由于要支持多媒體業(yè)務

4、和寬帶Internet接入，信號經(jīng)過的信道特性會由平坦性衰落變?yōu)轭l率選擇性衰落，多徑對系統(tǒng)性能的影響更加明顯。針對國內(nèi)外對寬帶衛(wèi)星移動信道特性的研究均處于探索階段，且缺少經(jīng)過實測數(shù)據(jù)驗證可用于系統(tǒng)關鍵技術研究的信道模型這一問題。在從頻域和時域兩方面對寬帶衛(wèi)星移動信道頻率選擇性衰落的成因進行深入分析的基礎上，分別基于多點散射原理和抽頭延遲線原理建立了寬帶衛(wèi)星移動信道衰落特性的相位和幅度變化仿真模型。通過德國航空研究中心實測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計特性分

5、別對兩個仿真模型進行驗證，分析結果表明建立的信道仿真模型能夠準確地模擬真實傳輸環(huán)境的信道特性。
　　再次，將天線歸入信道研究范疇，綜合考慮電波傳播特性與陣列天線特性引起的衛(wèi)星移動信道的空間色散特性。針對衛(wèi)星和帶陣列天線的移動體之間視距鏈路被遮擋時的信道特性，綜合考慮信號到達方向分布的三維非均勻、非全向來波情形，建立了一個基于幾何圓柱散射模型的三維信道概率統(tǒng)計模型。分別以拉普拉斯分布與Parsons模型中改進的截尾余弦分布來描述電波

6、到達方向的方位角和仰角的角譜分布，得到了接收信號空時相關函數(shù)的表達式。同時，利用正弦波疊加法建立了理論分析模型的仿真模型，并對等面積法進行修正后用來確定了仿真模型的參數(shù)。通過Aulin模型對建立的理論分析模型及其仿真模型進行了驗證。數(shù)值仿真結果顯示了天線特性和電波空間色散特性對衛(wèi)星移動信道空時域相關特函數(shù)的影響。
　　最后，在結合國內(nèi)外衛(wèi)星移動信道模擬器最新研究成果和設計經(jīng)驗的基礎上，采用軟硬件結合的方式研制了一套帶切換控制矩陣的