利用MATLAB_SIMULINK实现卫星通信链路仿真

利用MATLAB_SIMULINK实现卫星通信链路仿真

高　新　技　术

２００６　　ＮＯ．０９

科技咨询导报

利用ＭＡＴＬＡＢ／ＳＩＭＵＬＩＮＫ实现卫星通信链路仿真

胡卓宇１　　谭哲２

（１．解放军理工大学通信工程学院研究生三队　　２．国家移动卫星通信工程技术研究中心）

摘　要：本文介绍了在ＭＡＴＬＡＢ／ＳＩＭＵＬＩＮＫ仿真环境下对卫星通信链路特性进行系统级仿真。结果表明利用该仿真方法是可行的，灵活方

便

的

。

关键词：

卫星通信　　传输链路　　系统仿真

文章分类号：ＴＮ９２７＋．２　　　　　　　　　　文献标识码：Ａ　　　　　　　　　文章编号：１６７３－０５３４（２００６）０８（ｂ）－０００１－０２

系统建模、仿真和分析在通信系统设计中的作用越来越重要，目前功能强大的ＥＤＡ专业软件中，ＭａｔｈＷｏｒｋｓ公司的ＭＡＴＬＡＢ等通用工程计算软件得到了广泛的应用。ＳＩＭＵＬＩＮＫ即是该公司推出的一种基于ＭＡＴＬＡＢ的系统模型图形化输入与仿真工具。这里我们将着重讨论利用ＭＡＴＬＡＢ∕ＳＩＭＵＬＩＮＫ实现卫星通信链路的系统级仿真。

表１　ＱＰＳＫ信号通过卫星链路后的误码率估计表

１　ＭＡＴＬＡＢ／ＳＩＭＵＬＩＮＫ仿真软件简介

ＭＡＴＬＡＢ／ＳＩＭＵＬＩＮＫ是一个用来对动态系统进行建模、仿真和分析的软件包，它为用户提供了方框图进行建模的图形接口，采用这种结构化模型就像你使用笔和纸来画图一样容易。ＭＡＴＬＡＢ／ＳＩＭＵＬＩＮＫ包含有Ｓｉｎｋｓ（输出方式）、Ｓｏｕｒｃｅ（输入源）、Ｌｉｎｅａｒ（线性环节）、Ｎｏｎｌｉｎｅａｒ（非线性环节）、Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｓ（连接与接口）和Ｅｘｔｒａ（其它环节）等子模型库，而且每个子模型库中包含有相应的功能模块。用户也可以根据自身的需要定制

和创建自己的模块。

采用ＭＡＴＬＡＢ／ＳＩＭＵＬＩＮＫ创建的模型可以具有阶梯结构，因此用户可以采用从上到下或从下到上的结构创建模型。从而帮助用户理解模型的结构和各个模块之间的相互关系。当定义完一个模型之后，用户就可以通过ＭＡＴＬＡＢ／ＳＩＭＵＬＩＮＫ的菜单或ＭＡＴＬＡＢ的命令窗口键入命令来对它进行仿真。菜单方式对于交互式工作非常方便，而命令行方式对于运行一大类仿真非常有用。采用Ｓｃｏｐｅ模块和其它的画图模块，在仿真进行的同时，还可以看到仿真结果。除此之外，用户还可以改变

模块的参数来迅速观看系统中发生的变化情况。而且，仿真结果还可以存放到ＭＡＴＬＡＢ的工作空间（Ｗｏｒｋｓｐａｃｅ）里做事后处理。

２　卫星通信链路仿真的系统设计与实现

２．１　卫星通信链路简化模型

利用ＳＩＭＵＬＩＮＫ建立的卫星通信链路简化模型如图１所示。其中卫星转发器是整个卫星通信系统的关键通道，实际使用的卫星转发器大多采用限幅措施，以抑制大功率干扰信号，防止转发器被推到饱和甚至过饱和状态，而进入了非线性区。２．２　链路模型的仿真结果

根据卫星链路的特性，我们利用ＭＡＴＬＡＢ／ＳＩＭＵＬＩＮＫ所建立的卫星通信链路简化模型进行了系统级的仿真。在仿真中，我们所采用的是码元速率为６４００ｂｐｓ的ＱＰＳＫ信号，整个链路的信噪比为

。采样频率为１００ＫＨｚ，即采样间－５

隔为１０ｓ。

我们所选取的仿真时间间隔为１　ｓ，其余的仿真参数都是采用系统的默认值。误码率估计器的结果如表１所示。从表中可以看出，在仿真时间内（１ｓ），信源总共产生了６４００个码元，接收端接收到的码元总共产生了４８个误码，误码率为７．５×１０－３。需要指出的是，这里没有考虑编／译码方法及抗干扰措施。

接收信号的眼图输出如图２所示，在眼图中，我们可以看到“眼睛”张开最大的时刻也就是最佳判决时刻很接近于零点。因为接收信号的码元宽度为０．０００１５６２５ｓ，故其最佳判决时刻应在码元结束时刻（匹配滤波器的性能之一）。因为仿真精度的缘故，无法精确显示码元的最佳判决时刻，但是我们可以从图２中看出最佳判决时刻非常靠近于零点位置。星座图显示了接收信号的相位分布图，因为

　科技咨询导报　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｃｏｎｓｕｌｔｉｎｇ　Ｈｅｒａｌｄ１

利用MATLAB_SIMULINK实现卫星通信链路仿真

科技咨询导报２００６　　ＮＯ．０９

短信平台支撑组件设计与开发

谭汉松　　陈林书　　董翔宇

（中南大学信息科学与工程学院　　长沙　　４１００８３）

摘　要：短信平台采用无线ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ　Ｓｙｓｔｅｍ　ｆｏｒ　Ｍｏｂｉｌｅ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）技术，通过Ｉｎｔｅｒｎｅｔ与ＧＳＭ移动网络互连，实现Ｉｎｔｅｒｎｅｔ在线高效收发短信的功能。广泛应用于处理客户投诉、产品推广、信息收集与发布、电讯、教育等行业，是现今世界的热门技术之一。本文探讨了短信平台系统的核心技术，并设计开发了一套支撑组件，包括设置短消息格式、设置短消息中心号码、收发短消息等高可行性的低级接口。系统采用ＶＣ＋＋．ＮＥＴ作为开发平台，比较好的实现了功能。关键词：ＶＣ＋＋．ＮＥＴ　　ＳＭＳ（Ｓｈｏｒｔ　Ｍｅｓｓａｇｅ　Ｓｅｒｖｉｃｅ，短消息服务）　　ＡＴ指令集

中图分类号：ＴＤ３５２＋．３　　　　　　　文献标识码：Ａ　　　　　　　　　　文章编号：１６７３－０５３４（２００６）０８（ｂ）－０００２－０２

１　引言

短信以其移动性好、随时在线、价格低廉、覆盖范围广等优点而迅猛发展。但是，相对于Ｉｎｔｅｒｎｅｔ网络，它也有其不足之处：手机操作界面单一、手机内存容量和信息管理有限等。于是，国内各大网站、企业、商家利用其拥有的丰富资源和无数用户的优势，推出了各种应用的短信平台。同时，短消息增值服务和解决方案也层出不穷。

短信平台，以同步方式同短信网关进行高吞吐率的信息交互，能够充分发挥网络带宽和网关的工作潜力，大大提高了短信处理的速度。与此同时，平台软件提供完善的信息管理功能，可对数据流量、日志及存储等工作进行高效处理。

２　短信平台支撑组件关键技术

２．１　ＣＭＰＰ协议

ＣＭＰＰ（Ｃｈｉｎａ　Ｍｏｂｉｌｅ　Ｐｅｅｒ　ｔｏ　Ｐｅｅｒ，中国移动短消息点对点），是中国移动定

义的其内部ＩＳＭＧ（短信网关）之间、ＩＳＭＧ

与ＳＰ（服务供应商）之间的通讯标准，涉及一些具体的计费信息，但没有可选参数。

２．２　ＳＭＰＰ协议

ＳＭＰＰ（Ｓｈｏｒｔ　Ｍｅｓｓａｇｅ　Ｐｅｅｒ　ｔｏ　Ｐｅｅｒ，短消息点对点协议），为中国移动通信集团公司企业规范，规定信息资源站实体与互联网短消息网关的应用层接口协议。它是一个国际标准，由ＳＭＳ论坛制定。２．３　ＡＴ指令集介绍

无线手机通讯的标准语言集——ＡＴＣＯＭＭＡＮＤ，于９０年代中期由多家移动生产厂商共同开发出一套标准的命令，其问世之初被用于ＭＯＤＥＭ操作，现主要用于手机通讯。

ＧＳＭ引擎采用ＡＴ指令实现无线通信。微机发出的ＡＴ指令用来建立通信链路，ＡＴ指令集的命令格式都以ＡＴ开头。

基本语法命令：

ＡＴ＜ｃｏｍｍａｎｄ＞［＜ｎｕｍｂｅｒ＞］，＜ｎｕｍｂｅｒ＞

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