基于数值天气预报预测电波雨衰的关键问题分析

随着Ka频段卫星通信产品的推广应用,降雨衰减在卫星通信系统中的影响越来越大。经典雨衰预测方法利用年固定时间百分比降雨率数据计算,在卫星通信系统设计中发挥了重要作用,但并不能用于天气对全网各节点的影响分析。随着气象科技的不断进步,小时降水量预报不断精细,使得在特定通信保障任务中评估预测各节点雨衰值成为可能。在充分介绍了经典雨衰模型ITU-R和数值天气预报的基础上,从降雨率换算、降雨率平均化、雨顶高度判定三个角度出发,提出了构建基于降水预报数据雨衰预报模型的关键问题,并指出了相关改进方法。     

Ka 波段卫星通信雨衰问题的研究

介绍了影响雨衰的要素以及常用的雨衰预测模型---IT U-R模型,通过IT U-R雨衰预测模型,以扬州地区为例计算了雨衰大小,并通过M atlab进行仿真,分析了海拔高度、卫星纬度以及信号频率对卫星通信系统的降雨衰减特性的影响。     

海上云层和降水对船载高频段卫星通信的影响

介绍了海洋云层和降水的特点以及云层和降水对电波吸收的影响;描述了海洋层状雨和对流雨的降雨空间结构状态以及对高频段卫星通信雨衰的影响;分析了高频段卫星通信雨衰原因,指出了电磁波吸收、热噪声和去极化是影响高频段雨衰的重要方面,并针对海上工作环境特点提出了上行功率控制、频率分集、速率分集、自适应调制等抗雨衰方法.     

雨衰对多雨区兴建VSAT-Ku系统的影响

在多雨区兴建ＶＳＡＴ—Ｋｕ卫星通信系统,雨衰损耗是影响卫星通信传播的重要因素之一。阐述此类通信系统的雨衰与仰角、天线正交极化、系统噪声的关系,指出降雨对系统有效性的影响,并对在多雨区建立此类系统提出了一般性的建议。     

雨衰对多雨区兴建VSAT—Ku系统的影响

在多雨区兴建ＶＳＡＴ－Ｋｕ卫星通信系统,雨衰损耗是影响卫星通信传播的重要因素之一。阐述此类通信系统的雨衰与仰角、天线正交极化、系统噪声的关系,指出降雨对系统有效性的影响,并对在多雨区建立此类系统提出了一般性的建议。     

Ka频段卫星通信雨衰特性分析与改进措施研究

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。     

Ka频段卫星信道的衰减特性

在Ka及以上高频段卫星通信系统中,其链路信号的衰减很严重,主要是大气、降雨、闪烁对卫星信道的影响。本文主要研究了雨衰和对流层闪烁产生衰减的机理与特性,提出雨衰采用DAH模型,闪烁采用Van de Kamp模型。然后根据实测气象数据,计算我国各参考站点的雨衰和闪烁值。为抗衰减对策的提出提供理论依据,为工程设计提供具体的参考数据。     

降雨对卫星通信性能影响分析

针对降雨给卫星通信线路带来的三方面影响(信号衰减、G/T值恶化及极化干扰),进行了分析讨论,给出了相应的计算方法及在链路预算中的考虑,最后简单介绍了几种抗雨衰措施。     

地空路径太赫兹波雨天衰减特性分析

雨滴的散射和吸收作用会严重增加地空链路上太赫兹波的传输损耗,降低无线通信的性能。为实现太赫兹波在地空链路上的传输应用,必须对太赫兹波在降雨环境中的传输特性进行深入研究。本文对原有的雨衰模型进行了修正,基于Mie理论,分析了降雨率的变化对地空链路上太赫兹波传输的影响,并与原有模型的计算结果进行了对比。结果表明：在整个太赫兹频段,雨衰减损耗会随降雨率的增加而增大,随频率的增加先增大后减小,且高频太赫兹波段相对0.1～1 THz频段范围的雨衰损耗更小;同时,当频率超过1 THz时,大气窗口越靠近10 THz,损耗越小,在降雨天气环境进行无线通信传输时将更具有通信优势,且频率越低,天顶角越大,模型修正前后的差异性更加明显。     

我国典型地区事件需求型雨衰序列的研究

在卫星通信中,随着采用信号的频段越来越高,降雨造成的影响也越来越严重,需要采用自适应衰落削减技术来对抗降雨造成的衰减。衰落削减技术的设计和优化需要在传播信道中降雨衰减特性的基础上进行,针对计算机模拟降雨衰减时间序列进行研究,提出了面向事件需求型模型并进行了仿真验证,最后对我国其他典型地区的雨衰序列进行了仿真。研究结果表明,该雨衰序列合成模型符合实验测试结果。     

舰载Ku波段卫星通信雨衰分析及解决措施

雨衰是影响Ku波段卫星通信系统传输质量及系统性能的主要因素之一.本文介绍了Ku波段卫星通信中雨衰产生的机理及其对卫星信道的影响,并提出了有效减少雨衰对Ku波段卫星通信不利影响的策略.     

Ku频段卫星雨衰计算及自动观测系统设计

随着Ku频段卫星通信系统的使用,雨衰对卫星传输链路的影响已经成为卫星通信系统设计与使用过程中的重要影响因素。针对雨衰对Ku频段卫星通信系统可用性的影响,首先对雨衰的产生原因及其对卫星传输链路的影响进行了简要介绍,其次对国际电信联盟推荐的雨衰估算方法进行了分析,最后提出了Ku频段卫星链路传输特性自动观测系统的设计方案。     

Ka卫星通信系统中雨衰分析

简单介绍了雨衰的机理,并以我国原邮电部给出的雨衰模型为基础,根据我国10个主要城市的降雨数据和地理位置参数,计算出轨道位置在80°E的通信卫星在上行水平极化/下行垂直线极化的情况下,Ka波段(30/20GHz)的雨衰A0.01,并就雨衰对下行卫星链路G/T值恶化带来的影响进行了分析讨论,给出了相应的计算方法,最后总结了几种抗雨衰措施。     

地空路径统计雨衰减建模的几个问题

地空路径雨衰减统计特性是卫星通信等地空无线电系统设计和运行评估的关键参数.针对地空路径统计雨衰减的建模研究, 分析了影响模型准确度的几个关键因素, 它们包括雨滴谱分布、雨顶高度、降雨率在水平和垂直路径的不均匀性等.同时比较分析了现有主要模型计算的路径调整因子随仰角的变化、与频率的关系等, 讨论了现有模型的局限性和可能的改进途径.通过上述对比研究, 提出了地空路径雨衰减统计建模向确定性模型方向发展的观点.     

Adjacent Satellite Interference Effects on the Outage Performance of a Dual Polarized Triple Site Diversity Scheme

The design of reliable, modern satellite communication networks, in which both frequency and orbital congestion are increasing, requires modeling of interference effects. The dominant sources of aggravation of nominal interference due to propagation phenomena are assumed to be differential rain attenuation from an adjacent satellite communication network operating at the same frequency and cross polarization due to rain and ice-crystals. A physical methodology to predict the statistics of the carrier-to-noise-plus-total-interference (CNIDR), which has already been applied to single and double-site systems, is extended to include triple-site diversity reception schemes. This method is based on a model of convective raincells model and the lognormal assumption for both the point rainfall statistics and slant path rain attenuation. The statistical properties of spatial inhomogeneity of rain attenuation over six satellite slant paths is firstly here presented. A set of simple, approximate formulas are presented which follow from a regression analysis on the previous theoretical results. The results serve to examine the influence of various parameters upon the total availability performance.     

Rain Rate Statistics and Fade Distribution of Millimeter Waves in Indian Continents

For any communication service operating in the Microwave/ Millimeter wave region, statistical information characterising the attenuation due to rain along satellite slant path would be required for the design of satellite communication links and for the broadcasting network above 20 Ghz. It is necessary to have a prior knowledge of the probability of exceeding different levels of rain attenuation in order to design appropriate fade margins into systems and establishing estimates of the year to year variability of rain fade margin for particular geographic regions of India so that the communication system reflects the extremes of these variabilities. Direct measurement of beacon signals from geostationary satellites have been a mean to determine the above information and experiments can be pursued with satellite such as INSAT. [1] Attenuatiuon of Millimeter Waves by rainfall restricts the path length of a communication system. A knowledge of the rain attenuation at such frequencies is therefore desirable in designing a reliable communication system. Signal level fading over line-of-sight links strongly depends on the hop length, frequency and climate. For short hops, the probability of occurance of deep fades becomes diminishingly small. However, since an extended hop length is possible for regions with little rain activity, clear weather fading can affect the link reliability in a similar way ti a rain.[2]     

Ka频段卫星通信地空链路的大气衰减

在卫星通信系统的设计中,设计人员往往更关心降雨对电波传播造成的降雨衰减,而易忽略在一般情况下晴空大气对卫星通信地空链路微波传播的影响。但是当系统的链路余度较小、天线仰角较低的情况下,应考虑晴空大气造成的衰减。论述了 Ka 频段卫星通信链路大气衰减的计算方法,给出了计算结果,可供从事类似工作的相关人员参考。