卫星移动信道传播特性的概率分布模型用到了几种无线电波传播描述中 常用的概率密度函数: Rayleigh, Rician和 lognormal,并且基于某些物理原因在 分析过程中将其进行适当组合。 Rayleigh, Rician用于描述多径效应, lognormal 用于描述阴影返蔽作用。 图12 Rayleigh密度是 Rician分布的特殊情况,即当没有直视分量(Z=0)时,接收 信号全部由多径信号组成,其信号包络r的概率密度函数为: 图13: lognormal模型 卫星与地面站之间的直视信号被路边的树木或其它障碍物吸收或散射掉时, 阴影效应出现。此时的电压变量是由于阴影而成为 lognormal的。随机变量Z的 概率密度函数为 u/J和众。分别是1nZ的均值和方差。 当Z是用瓦特表示的功率时,则功率Z的对数正态密度函数是 f7(Z)」L12-.ex。m量坐之二尘1 图17 对于任何通信系统来说,噪声是限制其容量和性能的一个基本因素。由于卫 星通信系统的接收信号功率非常小,因此,对噪声的影响就更加敏感。对于一条 卫星通信链路来说,有几个源可能引入噪声。自然和人为噪声是由天线接收到的 热噪声是由接收机的第一级引人的;系统内部噪声是由系统内部器件的非线性产 生的;互调噪声是由于转发器的非线性造成的。本节将介绍主要的噪声类型 通信系统中使用的所有有源器件都会产生热噪声。为理解热噪声对系统性能 的影响,这里以电路中的一个电阻为例来说明。从电阻外部看,其内部电子自由 运动产生的能量就像是其两端施加了一个随机起伏的电压,此电压的均方值 e2(m)为: e(0=4kTB,R (2) 其中:k为波尔兹曼常数(=1.38054×10-23”焦耳/K),计算中常取为-228.6dBW /K·Hz;T为以K为单位的电阻的绝对温度;R为电阻值;Bn为测量带宽。 因此,电阻就像是一个噪声产生器。当负载与其匹配时,它能产生的最大功 率从为: P=e(0)/(4R)=kTB 这样,任何有源电子器件(如放大器)的噪声特征都可用上式所示的一个等效电 阻来定量表示其噪声功率。通常,一个有源器件产生的噪声都用噪声系数和等效 噪声温度来表示。 图18 卫星通信中,遇到的大部分电路是线性或近似线性的,因此,可以用一个线性网 络来描述。由于所有器件都会或多或少地产生噪声,这些内部噪声可能是热的也卫星移动信道传播特性的概率分布模型用到了几种无线电波传播描述中 常用的概率密度函数：Rayleigh，Rician 和 1ognormal，并且基于某些物理原因在 分析过程中将其进行适当组合。Rayleigh，Rician 用于描述多径效应，1ognormal 用于描述阴影返蔽作用。 图 12： Rayleigh 密度是 Rician 分布的特殊情况，即当没有直视分量(Z＝0)时，接收 信号全部由多径信号组成，其信号包络 r 的概率密度函数为： 图 13：lognormal 模型 卫星与地面站之间的直视信号被路边的树木或其它障碍物吸收或散射掉时， 阴影效应出现。此时的电压变量是由于阴影而成为 lognormal 的。随机变量 Z 的 概率密度函数为； μ／J 和众。分别是 1nZ 的均值和方差。 当 Z 是用瓦特表示的功率时，则功率 Z 的对数正态密度函数是： f7(Z)—』』L12—．ex。r—量坐之二尘 1 图 17： 对于任何通信系统来说，噪声是限制其容量和性能的一个基本因素。由于卫 星通信系统的接收信号功率非常小，因此，对噪声的影响就更加敏感。对于一条 卫星通信链路来说，有几个源可能引入噪声。自然和人为噪声是由天线接收到的； 热噪声是由接收机的第一级引人的；系统内部噪声是由系统内部器件的非线性产 生的；互调噪声是由于转发器的非线性造成的。本节将介绍主要的噪声类型。 通信系统中使用的所有有源器件都会产生热噪声。为理解热噪声对系统性能 的影响，这里以电路中的一个电阻为例来说明。从电阻外部看，其内部电子自由 运动产生的能量就像是其两端施加了一个随机起伏的电压，此电压的均方值 ( ) 2 e t n 为： ( ) 4 ( ) 2 2 en t = kTBnR V 其中：k 为波尔兹曼常数（＝1.38054×10－23”焦耳／K），计算中常取为-228．6dBW ／K·Hz；T 为以 K 为单位的电阻的绝对温度；R 为电阻值；Bn 为测量带宽。 因此，电阻就像是一个噪声产生器。当负载与其匹配时，它能产生的最大功 率从为： n n n P = e (t)/(4R) = kTB 2 这样，任何有源电子器件（如放大器）的噪声特征都可用上式所示的一个等效电 阻来定量表示其噪声功率。通常，一个有源器件产生的噪声都用噪声系数和等效 噪声温度来表示。 图 18 卫星通信中，遇到的大部分电路是线性或近似线性的，因此，可以用一个线性网 络来描述。由于所有器件都会或多或少地产生噪声，这些内部噪声可能是热的也