雨衰特性论文-于淼

导读:本文包含了雨衰特性论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:Ka频段,卫星通信,雨衰特性,混合补偿技术

雨衰特性论文文献综述

于淼[1](2015)在《Ka频段卫星通信系统雨衰特性及混合补偿技术的研究》一文中研究指出随着宽带业务特别是由因特网带动的宽带多媒体业务需求的增长,卫星通信已经成为全球无缝隙通信的重要组成部分。当前发展较为成熟的C波段和Ku波段相对拥挤,而Ka波段频段资源丰富,通信容量大,且有效减小了地面终端天线的尺寸,因而受到越来越广泛的关注。但Ka波段因频率高,受降雨衰减的影响较为严重,为了保证卫星链路的传输质量,必须加以补偿。本文首先概述了Ka波段卫星通信系统国内外发展现状,并论述了其发展优势以及未来广泛应用的领域。然后主要分析了影响Ka频段卫星通信信号传播的衰减因素,着重探讨了降雨对信号造成的衰减。由于降雨引起的衰减大小与降雨率有关,因此,文中还阐述了有关降雨率的内容,先概述了影响降雨率的因素,比如雨滴的尺寸及其分布特性、雨滴的末速度等,进而介绍了计算降雨率的公式,最后列举了一些国际上广泛应用的降雨率累积分布模型。本文还详尽地讨论了雨衰减预测模型,包括ITU-R模型、DAH模型及其相应的改进形式,并对这几种模型进行了细致的比较,得出在比较的数据点相同的情况下,DAH模式的改进模型二和改进模型四更符合长春地域雨衰特性,其均值、均方根、标准偏差均比其他模式要小。随后对实际观测的降雨事件进行分析,分大雨、中雨、小雨来逐一探讨Ka频段信号雨衰特性,并总结得出小雨引起的衰减一般在8-10dB左右,且持续的时间比较长,雨衰变化速率较大;而中雨雨衰则维持在16-20dB之间,持续时间相较小雨短,雨衰变化慢;在大雨发生时,引起信号非常严重的衰减,达到40dB以上,这对于通信链路来说,是难以接受的,但大雨一般持续时间短,且雨衰变化非常缓慢。通信频率的提高使得无线电波在大气中传播受到的衰减也在增大,如Ka波段(20GHz~30GHz),雨衰可以达到几十分贝,很大程度地限制了系统的可实用性,因此,需要采取高效的雨衰补偿对策来缓解降雨的影响。本文后面篇幅主要论述了经典的降雨衰减补偿方法,主要对分集技术、控制技术、自适应抗衰减等技术进行了论述。而对于Ka频段通信系统来说,单一的运用现有的这些抗雨衰技术还不能满足较高补偿雨衰的目标,有时还会产生较大的补偿误差。因此,本文提出了雨衰混合补偿技术,该算法将基于一步线性前向预测原理的自适应功率控制方法结合速率控制技术,可由n时刻之前雨衰值预测出n时刻的雨衰值,进而控制地面终端根据雨衰大小调节其发射功率,并且在功率控制达到极限时能根据信噪比动态地降低信息速率来进一步补偿降雨衰减。仿真结果表明,该混合补偿技术在雨衰小时补偿误差降低到1dB左右。对于雨衰大时,通过降低信息速率,能使误码率降低到107,保证系统可靠传输信息。(本文来源于《吉林大学》期刊2015-06-01)

印敏,姜世泰,高太长,刘西川,梁妙元[2](2015)在《微波雨衰特性在降雨测量中的应用》一文中研究指出利用微波链路雨衰测量值反演雨强是一种新型降雨测量方法,可以依托全球广泛分布的微波通信链路获取丰富的气象观测资料。本文在分析微波雨衰特性的基础上,首次进行了15~20GHz频段链路测量降雨的试验研究。试验设计了距离6km的视距微波通信链路,选择降雨前临界时间段内接收电平的均值作为雨衰计算的基准值,通过实际接收电平与基准接收电平的雨衰减差值反演计算实际降雨量。试验结果表明,降水强度为2~70mm/h时,该频段微波雨衰值变化显着,完全可以进行更精确空间尺度局部降水的实时测量,通过雨衰减值反演计算的降雨量值与雨滴谱仪的实际测量值有较好的相关性,分析了试验中的误差及误差产生的原因,为下一步在正演模型等方面的深入研究指明了方向。(本文来源于《气象科技》期刊2015年01期)

宋晓东[3](2014)在《Ku卫星通信的雨衰特性及在上海地区的补偿机制》一文中研究指出文章简述了上海地区的气象特点,收集和整理了民航Ku波段卫星网上海区域管制中心历时一年的实际雨衰数据。在现实可行的基础上尝试找出提高系统抗雨衰性能的方法,并在总结结果的基础上提出了进一步研究的方向。(本文来源于《科技创新与应用》期刊2014年24期)

管耀武,黄世勇[4](2014)在《Ka频段卫星通信雨衰特性分析与改进措施研究》一文中研究指出Ka频段卫星通信中,降雨引起的信号衰减对通信链路的通断起着非常重要的作用。本文详尽分析了Ka频段卫星通信信道的电波传播特性,重点分析了降雨对卫星通信的影响,并提出了Ka频段抗雨衰的各种对策。(本文来源于《通信与信息技术》期刊2014年04期)

张清斌[5](2014)在《Ka频段宽带卫星通信信道雨衰特性的研究》一文中研究指出在现代卫星通信系统中,现存的可用频谱资源已十分有限,超宽带高速传输必然要采用更高频率传输。目前的宽带卫星通信业务基本是使用Ku频段,以至于Ku频段的应用已经十分拥挤,故近来的超宽带高速传输卫星通信基本是采用Ka频段。本文前部分首先阐述了研究Ka波段卫星通信系统的意义以及国内外发展现状,并对影响Ka波段卫星通信链路性能的因素进行了分析。研究了降水对Ka波段信号的影响以及对其的衰减作用。基于降雨衰减机理,利用雨介质的等效介电常数模型计算了降雨的特征衰减。根据地-空路径上ITU-R的雨衰减预报模型和等效雨介质模型,仿真了北京和广州地区的降雨损耗曲线。然后通过Ku/Ka频段下行链路降雨衰减值的转换得到长春地区降雨数据,结合长春地区降雨特性对Ka频段降雨衰减的仿真结果,利用最小二乘法对降雨曲线进行了拟合,验证了其预测的有效性。本文后半部分针对Ka波段卫星通信的特性,综合分析了几种Ka波段卫星通信信道的衰减因素,尤其是雨衰对卫星通信信道的影响,确定了Ka波段卫星通信信道模型的乘性干扰矢量,完成了Ka波段卫星通信信道的建模。并基于Ka波段信道的建模,建立了Ka波段卫星通信系统的仿真模型,分析了采用不同调制方式下,雨衰对Ka波段卫星通信系统的影响,给出了数字通信系统误码率(BER)在各种情况下的比较。分别分析了受到幅度和相位因素影响时雨衰对卫星通信系统BER性能造成的变化。并通过对比发现相比于单载波调制,OFDM作为一种多载波调制方式不仅能够增加频带利用率,而且对系统性能有着更好的提升。本文的研究对卫星数字通信系统的发展具有一定的实际意义。(本文来源于《吉林大学》期刊2014-06-01)

李磊[6](2012)在《Ka频段动态雨衰时间序列特性模拟研究》一文中研究指出本文介绍了年平均降雨概率的预测模型、ITU-R雨衰减预测模型以及无降雨记录地区雨强的计算方法,计算了长春和广州地区的年平均降雨概率和轨道位置为92oE的通信卫星在线极化情况下不同积分时间概率下的降雨衰减情况并与这两个地区的实测年平均1min降雨率及年统计实测雨衰值分别进行了比较,显示出有很好的一致性。详述了马尔科夫理论以及利用降雨的动态特性建立雨衰时间序列模型的方法:1):根据衰落持续时间的预测方法,利用年平均衰落持续时间、2阶马尔科夫理论和降雨概率等参数建立一种模拟长期雨衰时间序列模型的方法;2):根据衰落斜率的计算方法,基于N阶马尔科夫链理论建立一种模拟短期雨衰时间序列模型的方法。最后,根据长春和新乡地区的降雨参数以及实测降雨数据,分别模拟了一年内各个月份的雨衰时间序列并统计了其概率分布。为了验证此模型在中国典型地区的可用性,模拟雨衰时间序列的统计时间概率分布分别与ITU-R提供的这两个地区所在雨区的不同降雨衰减值下的时间百分概率和实测的统计概率分布进行了比较研究并且结果比较一致。结果表明,此模型可以有效的模拟和分析我国典型地区的雨衰动态特性。研究结果对降雨情况下Ka及以上波段的卫星通信系统设计和抗衰落技术的应用有重要的实际意义和参考价值。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2012-02-01)

张丽娜[7](2012)在《Ka频段通信链路雨衰特性研究》一文中研究指出本文选题来源于****项目及国家自然科学基金项目,研究结果对于发展和开发Ka频段通信系统具有重要的指导意义和实用价值。本文通过理论分析、实验测量、计算及模拟仿真的方法研究雨衰,主要内容包括:1、描述了降雨的物理特征,主要介绍了几种典型雨滴谱分布。2、详细阐述了降雨散射理论,分析了降雨对通信链路的影响。3、设计搭建了Ka频段雨衰测量系统,详述了系统中主要设备的工作原理及其收集的数据处理。4、通过大量数据研究了西安地区的雨滴谱分布,进一步对特征衰减计算模型的参数进行了修正。5、介绍了雨衰预报模型及其改进模型,结合西安地区的地理参数,利用MATLAB进行仿真,模拟地空链路,分析模型中相关参数对雨衰减的影响并给出降雨衰减随年中断时间概率分布。本文研究结果表明影响降雨衰减的随机因素随地域变化特别明显。虽然降雨衰减模型已经确立,但是在工程应用中需要结合链路实际情况进行相关参数的研究,确保预测的准确性。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2012-01-01)

郭烜[8](2011)在《Ka频段雨衰特性研究》一文中研究指出随着低频段资源的口益拥挤,具有干扰少、可用频谱宽等优点的Ka频段成为国内外的应用热点。然而由于Ka频率高(20-40GHz),Ka频段通信信号的传播衰减较大,其中降雨的影响最严重,因此本文针对Ka频段的降雨衰减特性展开研究。本文深入分析了电磁波在不同环境下的传播衰减机理,如大气分子、沙尘暴和降雨等因素的影响,其中降雨衰减最大。总结分析了降雨衰减模型和预报模型的特点、相关参数和适用条件,以及降雨衰减模型的修正方法。为了能更精确地评估西安地区降雨衰减特性,需要大量的实测降雨数据和降雨衰减数据。论文设计并搭建了Ka频段降雨衰减测量系统,包括降雨特征测量和衰减特性测量两个子系统,详细介绍了测量系统的工作原理、实验条件、实验数据的检测和记录方法。利用Ka频段降雨衰减测量系统收集了一年的降雨数据和降雨衰减数据,采用数据滤波、温差补偿和确定参考电平等处理方法对测量数据进行处理。基十降雨衰减理论和实测降雨数据,提出了西安地区降雨衰减模型,并依据计算结果分析了温度、湿度和降雨率参数对降雨衰减的影响趋势,给出了西安地区真实的降雨特性与降雨衰减特性。本文通过实测数据研究西安地区的Ka降雨衰减模型,为研究我国其它地区的降雨衰减特性提供了有价值的测量方法和降雨衰减计算方法。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2011-05-01)

肖璐[9](2010)在《Ka频段雨衰特性的测量和模型研究》一文中研究指出简介了Ka频段的特点、国内外的发展和应用状况,详细阐述了降雨的物理特性,分析了降雨影响电波传播的机理,介绍了雨滴谱的概念,总结了雨滴谱测量方法和不同雨滴谱分布的表达式。阐述了特征衰减的计算方法,总结了国际上流行的七种降雨衰减预报模型(Crane Global模型,Assis Einloft Improved模型,SAM模型,DAH模型,ITU R模型,UK模型和China模型)及其特点、相关参数和计算步骤。给出了Ka频段雨衰特性的测量系统的结构,详述了实验方案,各个模块的功能和实验参数,实验数据的检测、记录和初步处理方法。使用Matlab软件针对不同谱分布、不同参数的特征衰减,进行了仿真计算分析。结合西安地区的地理和降雨物理参数,基于ITU R雨衰模型,使用Matlab模拟计算了Ka频段地空路径通信时,特征衰减、雨区等效路径和降雨衰减分别随频率、降雨率和天线仰角的变化的情况。分析了西安地区实测的雨滴谱,并与理论谱比较;阐述了大气衰减计算模型,Matlab仿真得到计算结果并与理论值比较,提出了下一步的实验方向和要进一步完成的工作。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2010-05-01)

赵庆平,耿博,张朋[10](2009)在《LMDS系统雨衰特性研究》一文中研究指出部署LMDS系统的目的在于突破对高速接入的限制,为最后1km带来高容量及传输多种业务的能力,针对LMDS系统在传播路径中信号由于频率的升高而导致降雨衰落加大,分析雨衰的计算方法并对雨衰与距离和雨衰与降雨强度的关系进行了仿真,提出有效的抗雨衰方法,将其对系统链路信号质量的影响降到最低,对下一步LMDS系统规划和软件开发具有重要意义.(本文来源于《淮北煤炭师范学院学报(自然科学版)》期刊2009年03期)

雨衰特性论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

利用微波链路雨衰测量值反演雨强是一种新型降雨测量方法,可以依托全球广泛分布的微波通信链路获取丰富的气象观测资料。本文在分析微波雨衰特性的基础上,首次进行了15~20GHz频段链路测量降雨的试验研究。试验设计了距离6km的视距微波通信链路,选择降雨前临界时间段内接收电平的均值作为雨衰计算的基准值,通过实际接收电平与基准接收电平的雨衰减差值反演计算实际降雨量。试验结果表明,降水强度为2~70mm/h时,该频段微波雨衰值变化显着,完全可以进行更精确空间尺度局部降水的实时测量,通过雨衰减值反演计算的降雨量值与雨滴谱仪的实际测量值有较好的相关性,分析了试验中的误差及误差产生的原因,为下一步在正演模型等方面的深入研究指明了方向。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

雨衰特性论文参考文献

[1].于淼.Ka频段卫星通信系统雨衰特性及混合补偿技术的研究[D].吉林大学.2015

[2].印敏,姜世泰,高太长,刘西川,梁妙元.微波雨衰特性在降雨测量中的应用[J].气象科技.2015

[3].宋晓东.Ku卫星通信的雨衰特性及在上海地区的补偿机制[J].科技创新与应用.2014

[4].管耀武,黄世勇.Ka频段卫星通信雨衰特性分析与改进措施研究[J].通信与信息技术.2014

[5].张清斌.Ka频段宽带卫星通信信道雨衰特性的研究[D].吉林大学.2014

[6].李磊.Ka频段动态雨衰时间序列特性模拟研究[D].西安电子科技大学.2012

[7].张丽娜.Ka频段通信链路雨衰特性研究[D].西安电子科技大学.2012

[8].郭烜.Ka频段雨衰特性研究[D].西安电子科技大学.2011

[9].肖璐.Ka频段雨衰特性的测量和模型研究[D].西安电子科技大学.2010

[10].赵庆平,耿博,张朋.LMDS系统雨衰特性研究[J].淮北煤炭师范学院学报(自然科学版).2009