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衛星チャネルモデルを選択

衛星通信チャネル モデルは、さまざまな条件下での衛星通信リンクの動作をシミュレートおよび解析するために使用される理論的な表現です。Satellite Communications Toolbox は、無線周波数 (RF)チャネルと光チャネルの 2 種類のチャネルモデルを提供します。これらのモデルには、信号が送信機から受信機に伝わる際に信号に影響を与える物理的要因と環境的要因が含まれます。各チャネルモデルは System object™ です。

System object説明
etsiRicianChannelマルチパス欧州電気通信標準化機構（ETSI）周波数フラットライスフェージングチャネル
lutzLMSChannelルッツ陸上移動衛星（LMS）周波数フラットフェージングチャネル
p681LMSChannelITU-R P.681 LMS周波数フラットフェージングチャネル
dsocPoissonChannel深宇宙光通信（DSOC）ポアソンチャネル
dsocWebbGaussianChannelDSOC Webbガウス分布またはガウス分布チャネル

RFチャネル

反射によるマルチパスフェージングが支配的な要因となる地上無線通信とは異なり、衛星信号の振幅と位相はこれらの要因の影響を受けます。

  • 大気の状態 — 特に高周波周波数帯域では、大気の影響で信号が大きく減衰することがあります。衛星通信に影響を与える特定の大気条件には、降雨、雲や霧、ガス吸収などがあります。

  • 電離層の影響 — 電離層は、主にシンチレーションと偏波を通じてフェージングを引き起こす可能性があります。

  • ドップラーシフト —衛星と地上局間の相対的な動きにより、受信信号の周波数にドップラーシフトが発生する可能性があります。システムがこの影響を補正するように設計されていない場合は、フェージングが発生する可能性があります。

  • 衛星の位置 -地上局に対する衛星の天空上の位置 (仰角) はフェージングに影響を与える可能性があります。仰角が低いと、大気圏を通過する経路が長くなり、障害物が発生する可能性が高くなり、フェーディングが増加する可能性があります。

この表では、ツールボックスが提供するさまざまな RFチャネルについて説明し、それらの主な違いを強調しています。

メモ

これらは狭帯域チャネルモデルであり、単一入力単一出力 (SISO) シナリオに適用できます。

チャネル周波数モデル タイプフェージング分布衛星軌道視線コンポーネントドップラーシャドウイングあり
etsiRicianChannel

一般的な衛星通信周波数範囲

単一状態

ライス

静止軌道（GSO）

はい

移動によるドップラー拡散をモデル化する

いいえ

lutzLMSChannel

1.54GHz

2状態セミマルコフ

  • 良い状態 - ライス

  • 悪い状態 - 対数正規分布のレイリー分布

GSO

はい、良好な状態の場合のみ

移動によるドップラー拡散をモデル化する

はい

p681LMSChannel

1.5GHz～20GHz

2状態セミマルコフ

Loo

GSOと非静止軌道（NGSO）

はい

  • 移動によるドップラー拡散をモデル化する

  • 移動による視線成分のドップラーシフトをモデル化する

  • 衛星の動きによるドップラーシフトをモデル化する

はい

1.5GHz～2.5GHz

3状態セミマルコフ

  • 良好な状態 - ナガカミライス

  • 中程度の状態 - Loo

  • 悪い状態 — レイリー

  • 良好な状態 — はい

  • 中程度の状態 — はい

  • 悪い状態 — いいえ

光チャネル

DSOC は、宇宙機と地球の間、または深宇宙の宇宙機間の通信に光学 (レーザー) 技術を使用します。光通信は、光の周波数が高い（したがって波長が短い）ため、ビームの発散が狭くなり、帯域幅が広くなるため、従来の無線周波数（RF）通信システムに比べてデータレートを高くできる可能性があります。

ツールボックスには 2 つのDSOCチャネルが用意されており、表にはそれらの主な違いが示されています。

チャネル内部作業モジュール配布モデルノイズに関する考慮事項
dsocPoissonChannel

理想的な光検出器または理想的な光電子増倍管（PMT）によって吸収される光子のモデル

ポアソン

背景ノイズのみ

dsocWebbGaussianChannel

吸収された光子に応じてアバランシェ光検出器（APD）出力で生成される光電子数をモデル化する

Webb-Gaussianチャネルの場合 - WMC（Webb、McIntyre、Conradi近似）コンポーネントとガウスコンポーネントの組み合わせ

バックグラウンドノイズ、熱ノイズ、表面漏れ電流

ガウスチャネルの場合 — ガウス

参考

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