宽带多媒体卫星通信信道仿真与Turbo码的应用分析

宽带多媒体卫星通信信道仿真与Turbo码的应用分析

摘要：本文做了关于数字通信系统的仿真模型，利用turbo码进行程序编码和译码工作，进而研究和分析了在宽带多媒体卫星通讯中turbo码发挥的重要作用。

关键词：宽带多媒体；卫星通信；信道仿真；turbo码；应用分析

中图分类号：tn927 文献标识码：a 文章编号：1674-7712 （2013）08-0000-01

一、相关概念介绍

二、宽带多媒体卫星通信信道仿真与turbo码的应用

由于在宽带多媒体卫星的移动通信信道中信息的传输实在极其

恶劣的环境下完成的，并且与用户的终端运动量成正比，因此若接收机在反射、折射或者一些散射的环境下完成多径分量形式的合成信号，其强度的衰落情况也就会随着这些环境改变而变化，因此信号强度就有着较大的随机性和骤变性。再加上leo通信卫星受到多普勒频移影响严重，更加影响了卫星的传输信号质量，因此要想完善leo多媒体通信卫星的移动信号质量，必须要研究和掌握其信号传输信道的随机性、骤变性，其与选择整个通讯系统的调解方法有着较大的联系，甚至对系统的设计都有影响。笔者就leo通信卫星的信道模型做出仿真模型并进行简单分析。（1）卫星信道中的多普勒频移。多普勒频移是两个物体进行相对运动时，使得接收端的发射端载频出现了频移现象，即多普勒效应的附加频移，地球站与卫

星、相互卫星运动、终端与卫星之间的相对运动的影响均会产生多普勒频移，其对于数字卫星通讯系统的信息解调有着非常大的危害，因此研究leo多媒体通信卫星的多普勒频移意义重大。（2）宽带多媒体leo卫星通信信道系统模型仿真和turbo码的应用。首先选择一个宽带多媒体卫星处于地轨道的通信系统的环境，比如郊区或者有空旷度足够的区域，在该类区域中，由于信息的发出者和接受者之间存在直射分量，所以莱斯分布在该区域中的接收者接收信号时同样满足，因此当有卫星之间、地球与卫星之间或者终端与卫星之间发生相对运动时就会在接收者的接收终端上出现发射载频的多普勒频移现象。此时若取φmax=800为teldeesci的参数，且5.452066--et004hz的琴、78.5。的仰角下，分析turbo码与通讯卫星信道，从而做出关于如图的通讯卫星的仿真通讯系统模型。卫星通信系统模型

三、仿真实验结论

（1）信号输出时的误码率高低与系统采用编译码的情况有直接联系，若不采用编译码，其误码率是最高的，能够达到1x10-1的数量级，且信噪比增加量对于曲线的影响较低。若要使得错误比特率b在未编码情况下达到1x10-5数量级，则必须要具备44db的信噪比，显而易见的是turbo码拥有高于未编码情况的至少40db的编码额外增益。（2）译码的迭代次数对误码率（turbo码性能）的影响：当信噪比小于ldb时，turbo码的译码性能并没有随着迭代次数的增加而得到明显改善，这是由于信道衰落幅度较大，传输的

数据受到严重破坏，超出了于盯玩码的纠错能力，此时，只有通过提高信噪比来增强系统的抗衰落能力。当信噪比大于ldb时，误码率随着迭代次数的增加明显减小，同时译码时延也增加。但是，经过4、5次迭代后，误码率下降开始变得缓慢。这是因为随着迭代次数的增加，外信息的相关性越来越大，提供的有用信息越来越少，性能改善也越来越小，这时称循环迭代次数达到饱和。一般迭代

5-10次趋于饱和。（3）信道的信噪比对误码率的影响：在信噪比为5db时，误码率已经降到104。这说明，信道的信噪比大时，turbo 码的译码性能要好。

四、小结

通过对上述仿真结果的分析，得出：（1）turbo码的前向纠错性能与通讯卫星传输信号的信道信噪比成正比。（2）通讯卫星传输信号的信道性能与信号的迭代次数成正比。但迭代次数大于等于4次后，误码率的下降速度变小，即对于通信卫星的传输信号的信道改善效果变低，同时迭代次数多少还会延长译码时间的长短。（3）turbo码的性能随着信道不同而不同，并且在awgn信道下turbo码的性能要高出莱斯衰落信道1-1.5db左右。

参考文献：

[1]高电波，戴逸松.陆地移动卫星通信信道的统计特性研究[j].通信学报，2013：44-48.

[2]陈永泰.移动通信系统信道特性简析[j].通信学报，2011：

18-19.