基于Matlab的卫星中继通信链路仿真*****************摘要：卫星通信是地球上的无线电通信站利用卫星作为中继而进行的通信，卫星通信系统由卫星和地球站两部分组成；卫星转发方式有透亮转发和译码转发；本文基于matlab软件平台，对地静止卫星通信系统中卫星中继地球站发送数据的转发过程仿真，并给出接收信息BER曲线；关键字：卫星中继；Matlab仿真；BER曲线中图分类号：O121.8;G5581引言卫星信道的特点是：可用频带宽、功率受限、干扰大、信噪比低；所以要求采纳牢靠性高的信号调制方式，并要求有较强的信号纠错才能，对带宽要求不是特殊高；因此DVB-S采纳前向纠错〔FEC〕〔包括Viterbi编码、交错、RS编码及加扰等电路〕、正交移相键控〔QPSK〕调制的信道处理方式，然后馈给卫星链路；接收时进行相反的处理；本文对卫星工作过程进行仿真，得到信号的BER曲线，从而知道牢靠传输所需发射功率；2系统模型及仿真2.1建模假设本文中所设计的卫星中继链路中中继卫星为GEO同步轨道卫星，采纳Ku频段，6个地球站采纳FDMA；通过卫星向另外一个地球站发送信息：上行载波中心频率为14253MHz，下行载波中心频率为12028MHz，载波间隔为10MHz；•发送地球站与卫星之间的距离为：[399954000040005400104001540020]km•卫星和接收地球站之间的距离是42000km•卫星的EIRP是56dBW,天线增益为30dB•地球站的天线增益为32dB•信道模型采纳AWGN基于以上条件，本文将给出对地静止卫星中继地球站发送信息的完整过程，并给出某个发送地球站的信息在接收地球站的BER曲线；2.2系统模型及结果2.2.1透亮转发该通信链路设计思路为：信源→比特流→调制（QPSK）→频分复用→上变频→AWGN信道→卫星接收透亮转发→AWGN信道→下变频→判决→解调〔DQPSK〕→比特流；得到某个发送地球站的信息在接收地球站的BER曲线，如下图所示：00.511.522.533.510-510-410-310-2X:3.01Y:5.9e-05X:0Y:0.002783X:1.761Y:0.00032dbW发射功率BER误码率透明转发BER曲线为了更好描述零值，用以下曲线描述：05101520253000.511.522.53x10-3X:0Y:0.002783dbW发射功率BER误码率透明转发BER曲线X:1.761Y:0.00032X:3.01Y:5.9e-052.2.2译码转发该通信链路设计思路为：信源→比特流→调制（QPSK）→频分复用→上变频→AWGN信道→卫星接收译码转发→AWGN信道→下变频→判决→解调〔DQPSK〕→比特流；得到某个发送地球站的信息在接收地球站的BER曲线，如下图所示00.511.522.533.510-510-410-310-2X:0Y:0.002241dbW发射功率BER误码率译码转发BER曲线X:1.761Y:0.000259X:3.01Y:3.4e-05为了更好描述零值，用以下曲线描述：05101520253000.511.522.5x10-3X:0Y:0.002241dbW发射功率BER误码率译码转发BER曲线X:1.761Y:0.000259X:3.01Y:3.4e-052.2.3两种转发方式对比00.511.522.533.544.510-510-410-310-2X:0Y:0.002783dbW发射功率BER误码率透明转发与译码转发BER曲线X:0Y:0.002241X:1.761Y:0.00032X:3.01Y:5.9e-05X:1.761Y:0.000259X:3.01Y:3.4e-05蓝色为透明转发红色为译码转发3结论由图可以看出，SNR越大，BER越低，通信的牢靠性越高；译码转发比透亮转发更牢靠；附录1：链路仿真源代码透亮转发：p=[12481632641282565121024];%发射功率dup=40005;%上行距离fup=14253;%上行载波中心频率%dup=[399954000040005400104001540020];%fup=[142281423814248142581426814278];%数值差异很小忽视FSLup=32.4+20*log〔dup〕/log〔10〕+20*log〔fup〕/log〔10〕;%上行自由空间损耗h1=sqrt〔10^3.2*10^3.2/〔10^〔FSLup/10〕〕〕;%增益ddo=42000;%下行距离fdo=12028;%下行载波中心频率FSLdo=32.4+20*log〔ddo〕/log〔10〕+20*log〔fdo〕/log〔10〕;%下行自由空间损耗h2=sqrt〔10^5.6*10^3.2/〔10^〔FSLdo/10〕〕〕;%56dB增益N0=1.38*10^〔-23〕*80*60000000;%噪声功率BER=zeros〔1,11〕;forkk=1:11num=500000;pt=p〔kk〕;erro=0;whilenumnum=num-1;infor=randi〔[01],1,12〕;[d]=g2〔infor,12〕;fork=1:6fort=1:120x〔k,t〕=d〔k〕*exp〔j*2*pi*〔14228+10*〔k-1〕〕*t/1200〕;endends1=x〔1,:〕+x〔2,:〕+x〔3,:〕+x〔4,:〕+x〔5,:〕+x〔6,:〕;%以上发射前的信号n1=w...