CN105763274A - 一种卫星移动通信系统中无线传输环境的仿真系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明一种卫星移动通信系统中无线传输环境的仿真系统及方法，所述方法对各种自然因素的抽象建模时，主要考虑的是对中纬度地区无线环境的建模。由于电离层闪烁出现的频率和严重程度在地理区域上以高纬度地区以及以磁赤道为中心的±20°的低纬区域较为显著，所以在本发明中不再考虑电离层对无线电波的影响；同时根据ITU?R的相关建议，在对地球上各种自然因素抽象建模时，增加了对对流层闪烁及多源同生大气的影响，它使得对真实的自然环境的考虑更加细致和全面。本发明所述的系统更注重模块化，各种环境因素的建模彼此独立，各子模块是否被系统考虑彼此无影响，它使得操作更灵活；能够客观、准确的模型现实无线传输环境。

Description

一种卫星移动通信系统中无线传输环境的仿真系统及方法

技术领域

本发明涉及卫星移动通信领域，具体为一种卫星移动通信系统中无线传输环境的仿真系统及方法。

背景技术

无线信道是指对无线通信中发送端和接收端之间的通路，是在发送端和接收端之间的一个看不见的传输链路衔接。在卫星移动通信中，不同种类的收发设备形成了不同种类的传输链路，由于对链路性能要求不同，需要采用的不同物理层传输技术。对一般卫星移动通信系统来说主要会包含以下三类的通信链路：卫星之间的链路、地面固定设施(包括关口站、卫星测控和网络操作中心等)与卫星之间的链路、地面移动终端与卫星间的链路(也叫用户链路)。

卫星间之间的传播环境可以看成理想状态下的真空环境，所以其链路模型比较简单。后面两种类型的链路主要涉及的是地球-空间链路，在卫星移动通信系统中，无线电波通过上、下行链路传播时必须要穿过地球的大气层，由于大气层中各种自然因素的影响，会造成无线电波幅度的衰减和相位的改变，其影响主要表现在路径损耗上，而路径损耗是由大气气体衰减、降雨引起的衰减、云雾衰减、闪烁损耗一种或多种信号功率损耗的总和。在设计通信系统的地球-空间链路时必须加以考虑。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种卫星移动通信系统中无线传输环境的仿真系统及方法，利用ITU-R模型将传输环境中大气层的各种因素考虑在内，客观准确模拟现实无线传输环境，得到更为精确的评估。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种卫星移动通信系统中无线传输环境的仿真方法，包括如下步骤，

步骤1，根据卫星移动通信系统提供的用户参数，计算自由空间衰减；

步骤2，根据卫星移动通信系统提供的用户参数，使用ITU-R大气模型计算大气衰减；

步骤3，根据卫星移动通信系统提供的用户参数，使用ITU-R雨衰模型计算雨衰；

步骤4，根据卫星移动通信系统提供的用户参数，使用ITU-R云雾模型计算云雾衰减；

步骤5，根据卫星移动通信系统提供的用户参数，使用ITU-R对流层闪烁模型计算对流层闪烁衰减；

步骤6，据步骤2至步骤5的计算结果，根据如下公式计算多源同生大气总衰减系数；

其中，A_T为总衰减系数，其单位为dB；A_G为大气衰减；A_R为雨衰；A_C云雾衰减；A_S对流层闪烁衰减；

步骤7，根据由卫星移动通信系统提供的阴影衰落的衰落因子得到阴影衰落系数；

步骤8，根据抽头延迟线模型建立起宽带卫星移动通信的多径信道模型，计算得到多径衰落系数；

步骤9，以及步骤1到步骤8中得到的衰减和系数，通过干扰计算得到目标链路的载干噪比；

步骤10，根据步骤9中所得目标链路载干噪比，以及卫星移动通信系统提供的信号调制和编码方式查误码率表，获得当前仿真时隙的误码率，根据推衍规则从而得到目标链路的误块率，藉此完成整个卫星移动通信无线环境的仿真。

优选的，步骤1中，由ITU-R模型作为自由空间模型，根据公式A_Los＝20lg4πd/λ，计算得到自由空间衰减，其中λ为电波波长，d为地面站与卫星之间的距离。

优选的，步骤8中，根据抽头延迟线模型建立起宽带卫星移动通信多径信道模型，由如下步骤计算得到多径衰落系数；

步骤8.1，通过如下公式确定信道的时变冲激响h(τ,t)；

式中，P₀为直射信号的功率，P_i、g_i(t)、τ_i分别表示第i条径的功率、时延分量、时延，其中，i＝1，2…M，M为径的数量；

步骤8.2，对上式做傅里叶变换得到，

将移动终端使用的电波频率代入上式即可得出多径衰落系数。

优选的，步骤9的具体步骤如下：

步骤9.1，由下式确定计算目标链路的载噪比C/N：

其中，载噪比C/N取dB值；P_t、G_t分别表示发射节点的发射功率和天线发射增益；(G/T)_r表示接收节点的品质因数；K为玻尔兹曼常数；B为无线电波带宽；Loss为路径损耗，由卫星移动通信系统提供的阴影衰落系数，以及步骤1到步骤8中得到的衰减和系数计算得到；

步骤9.2，由下式求目标链路的载干比C/I，如下式所示：

其中，自然数k为干扰链路的序号；P_t、G_t、Loss与上式声明相同；G_r为目标链路接收节点的接收天线增益；P′_t,k表示干扰链发射节点的发射功率；G′_t,k干扰链路发射节点天线在干扰方向上的增益；Loss′_k表示无线电波在干扰链路发射节点到目标链路的接收节点之间传输所经历的损耗；G′_r,k为目标链路接收节点天线在干扰方向上的接收增益；M为干扰链路的条数；

步骤9.3，得到目标链路的载干噪比为：

进一步，计算路径损耗Loss时，包括如下步骤，

首先判断系统是否满足多源同生大气衰减的条件，

当满足时，

否则，A_T＝A_G+A_R+A_C+A_S；

当目标链路为上行链路时：[Loss]＝A_T-A_SH；

当目标链路为星间链路时：[Loss]＝A_Los；

当目标链路为下行链路时：[Loss]＝A_T-A_sH-A_M；

其中，[LoSS]表示路径损耗单位取dB；A_G为大气衰减，A_R为雨衰，A_C云雾衰减，A_S对流层闪烁衰减，A_T为多源同生大气衰减；A_SH为阴影衰落系数，A_M为多径衰落系数，A_Los为自由空间衰减，它们的单位都是dB。

本发明一种卫星移动通信系统中无线传输环境的仿真系统包括，

计算自由空间衰减的模块，通过ITU-R大气模型计算大气衰减的模块，通过ITU-R雨衰模型计算雨衰的模块，通过ITU-R云雾模型计算云雾衰减的模块，通过ITU-R对流层闪烁模型计算对流层闪烁衰减的模块，根据计算大气衰减的模块、计算雨衰的模块、计算云雾衰减的模块和计算对流层闪烁衰减的模块计算结果计算多源同生大气总衰减系数的模块，根据由卫星移动通信系统提供的阴影衰落的衰落因子得到阴影衰落系数的模块；

根据抽头延迟线模型建立起宽带卫星移动通信的多径信道模型，计算得到多径衰落系数的模块；

根据以上模块中得到的衰减和系数，通过干扰计算得到目标链路的载干噪比的模块；

根据得到的目标链路载干噪比，以及卫星移动通信系统提供的信号调制和编码方式查误码率表，获得当前仿真时隙的误码率，根据推衍规则从而得到目标链路的误块率的模块。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明在对各种自然因素的抽象建模时，主要考虑的是对中纬度地区无线环境的建模。由于电离层闪烁出现的频率和严重程度在地理区域上以高纬度地区以及以磁赤道为中心的±20°的低纬区域较为显著，所以在本发明中不再考虑电离层对无线电波的影响；同时根据ITU-R的相关建议，在对地球上各种自然因素抽象建模时，增加了对对流层闪烁及多源同生大气的影响，它使得对真实的自然环境的考虑更加细致和全面。

本发明所述的系统更注重模块化，各种环境因素的建模彼此独立，各子模块是否被系统考虑彼此无影响，它使得操作更灵活；能够客观、准确的模型现实无线传输环境，所达到的效果对卫星移动通信系统的各项技术有一个更为精确的评估。

附图说明

图1为本发明实例中所述无线环境仿真方法的整体流程图。

图2为本发明实例中所述大气气体衰减层的几何示意图。

图3本发明实例中所述由于大气气体造成的无线电波的衰减率示意图。

图4为本发明实例中所述50-70GHz频带内所示高度区的衰减率示意图。

图5为本发明实例中所述由大气气体造成的天顶衰减示意图。

图6为本发明实例中所述雨衰模型空间链路集合布局示意图。

图7为本发明实例中所述雨衰值随电波频率的变化示意图。

图8为本发明实例中所述雨衰值随地球站仰角的变化示意图。

图9为本发明实例中所述雨衰值随降雨率的变化示意图。

图10为本发明实例中所述云雾衰减的比衰减系数Kl结果图。

图11为本发明实例中所述在不同仰角下频率与标准偏差的关系示意图。

图12为本发明实例中所述基于抽头延迟线的频率选择性信道仿真模型。

图13为本发明实例中所述正弦波叠加法实现框图。

图14为本发明实例中所述莱斯过程的仿真图示意图。

图15为本发明实例中所述城市环境仿真结果示意图。

图16为本发明实例中所述乡村环境仿真结果示意图。

图17为本发明实例中所述郊区环境仿真结果示意图。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。

一种卫星移动通信系统中无线传输环境的仿真方法，如图1所示，首先，遍历所有链路，获取目标链路发送和接收节点参数，获取系统参数；具体为如下步骤1-8，其中步骤1-7为计算大尺度信道系数，步骤8为计算小尺度信道系数。然后，结合不同类型的链路类型，遍历所有链路，半段有无干扰，有则计算干扰得到在干燥比；具体为如下步骤9。最后，查表获取误块率，具体为如下步骤10，完成仿真。

具体步骤如下。

步骤1，根据链路节点参数数据，计算自由空间衰减。

空间传播是围绕地球外无限大真空时的电波传播，它是理想传播条件。电波在自由空间传播时，其能量既不会被障碍物所吸收，也不会产生反射或散射。自由空间损耗描述了电磁波在空气中传播时候的能量损耗。

自由空间模型使用ITU-R模型，具体过程在建议书ITU-RP.525-2给出。主要公式可用下式表示，其中f为电波频率，d(km)为地面站与卫星之间的距离：

步骤2，根据链路节点参数数据，计算大气衰减。

ITU-R在建议书中指出，最高至1000GHz频率上的无线电波在大气中的特征衰减主要由于干燥空气和水汽所造成。在任何压力、任何温度和任何湿度下，采用累加氧气和水汽各自谐振线的方法，可以相当准确地计算无线电波在大气气体中的特征衰减。这里采用ITU-R大气模型，在建议书ITU-RP.676-10给出具体的计算过程。参考图2，ITU-R大气模型的主要步骤可归纳如下：

1)沿无线电波传播路经把大气分为多个水平层；

2)规定每层的压力、温度、相对湿度等参数；

3)计算每一层的衰减率；

4)求每一层的衰减，最后求和得总衰减。

该大气衰减模型，可以相当准确地计算无线电波在大气气体中的特征衰减。得到如图3至图5所示的大气模型仿真结果。

步骤3，据链路节点参数数据，计算降雨衰减。

对于1GHz以上频率范围，降雨是影响电波传播的十分重要的因素，雨不仅吸收电波能量，而且对电波产生散射，这种吸收和散射共同形成电波衰减，这就是雨衰。雨衰是一种平衰落，它的大小与频率有关，在10GHz以下，雨衰并不明显，一般在几个dB，对空间链路的影响较小，但在10GHz以上，雨衰将随频率的增加而很快增大，在20GHz时，传输距离将被限制在几公里之内。

这里采用ITU-R雨衰模型，在建议书ITU-RP.618-11给出具体的计算过程。如图6所示，雨衰模型空间链路上的几何布局，这里给出该雨衰方案的主要的计算步骤。其中，图中A表示降冰区，B是降雨高度，C表示降雨区，D是地空路径。其他参数将在下列公式中给予详细说明。ITU-R雨衰模型的主要步骤可简述如下：

1)计算无线电波在降雨区中经过的等效路径长度；

2)求降雨率；

3)计算衰减率；

4)由衰减率与等效路径长度计算降雨衰减。

雨衰不仅仅与降雨率有关，它与地球站仰角、电波频率的大小都有关，使用表1西安地区的数据，得到如图7至图9所示的相应的仿真结果。

表1西安地区的数据。

地球站点	经度	纬度	海拔高度	地球站高度
					西安	108.933°E	34.267°N	416m	1.5m

其中，图7分别是在通信仰角和降雨率不变的情况下，雨衰值随无线电波工作频率的变化而变化的仿真图。从该图可以看出，无论是相对于仰角不变还是降雨率不变，在工作频率低于10GHz时，雨衰值均不会有大的变化，故对于工作频率低10GHz的卫星通信系统，雨衰值对其通信性能影响不大。但是，当工作频率高于10GHz时，雨衰值将随着频率的增大逐渐增大，并且当通信仰角越低或者降雨率越高时，雨衰值随着频率增大的速度越快。

图8分别是降雨率不变和工作频率不变时，雨衰值随通信仰角变化的仿真图。从总体上分析可知，随着通信仰角的增大，雨衰值将逐渐减小，并且当通信仰角在0°到30°之间变化时，雨衰值变化速率较大，特别是0°到10°时雨衰减速率非常大，而当通信仰角大于30°后，雨衰值将趋于平稳。

图9分别是当通信仰角不变和工作频率不变时，雨衰值随着降雨率变化而变化的仿真图。由该图可分析得出，从总体上来看，雨衰值将随着降雨率的增大而增大，并且对比两个仿真图可以看出，工作频率的变化对于雨衰值的影响比通信仰角的变化对雨衰值的影响要大很多。

步骤4，据链路节点参数数据，计算云雾衰减。

云和雾皆属于水悬体，是悬浮着的液态水滴，直径通常不会超过0.01cm。尤其是对于工作在20GHz以上的系统，水悬体造成的衰减会很大。相比于雨衰，出现降雨的时间百分比通常不会高于5％～8％，而云出现的时间百分比则可达到平均的50％左右。

这里采用ITU-R云雾模型，在建议书ITU-RP.840-6给出具体的计算过程，这里给出主要的计算步骤，如下：

1)计算衰减系数；

2)获取云中液态水总含量；

3)计算云雾造成的总衰减。

仍然使用表1中的数据，得到云雾衰减模型的比衰减系数如图10所示。

步骤5，据链路节点参数数据，计算对流层衰减。

对流层闪烁：无线电波穿过大气层传播时，由较小尺度的介质不规则性引起的电波振幅与相位快速随机起伏的现象。对流层闪烁是由海拔几千米高度内的大气折射率波动产生的，其强度随频率、穿过介质的路径长度、温度、湿度的增加而增大，随着天线尺寸和仰角的增大而减小。

这里采用ITU-R对流层闪烁模型，在建议书ITU-RP.618-11给出具体的计算过程。主要步骤如下：

1)求所考虑时段内和路径上、无线信号的标准偏差；

2)求闪烁出现的时间因子；

3)计算闪烁衰减值。

使用表1部分数据，对对流层闪烁模型进行仿真，结果如图11所示，其表示在不同仰角下，频率与标准偏差的关系。

步骤6，据步骤2至步骤5的计算结果，计算多源同生大气总衰减系数。

根据ITU-R在建议书中指出，对于在约18GHz以上频率操作的系统，尤其是在低仰角时，必须考虑多源同生大气衰减的效应，它表征的是由大气、降雨、云雾、对流层闪烁共同作用的效果，具体公式表述为：

其中，A_T为总衰减值，A_G为大气衰减，A_R为雨衰，A_C云雾衰减，A_S对流层闪烁衰减。

步骤7，计算阴影衰落系数。阴影衰落用对数正态分布描述，用衰落因子代替。阴影衰落因子由系统提供。

步骤8，对于下行链路，计算多径衰减系数。

由于实际无线传播环境中分布着各种障碍物、阻挡体，电磁波会产生反射、绕射和散射的传播特性，因此发射信号通常经过不同的路径到达接收端，形成多径传播效应。多径传播效应会导致信号的时延扩展，在时域上引起信号的弥散，频域上导致信号呈现频率选择性衰落特性。另外，由于移动终端与卫星的相互运动，接收信号产生多普勒扩展，在频域上引起信号的弥散，时域上导致信号呈现时间选择性衰落特性。

这里是结合ITU-R宽带多径模型，根据抽头延迟线模型建立起宽带卫星移动通信多径信道模型。其中，该信道的时变冲激响可表示为：

式中，P₀为直射信号的功率，P_i、g_i(t)、τ_i分别表示第i条径的功率、时延分量、时延，其中，i＝1,2…M，M表示径的条数。

对于上式中的复高斯变量，有几种常用的求法，这里使用正弦波叠加法来模拟该过程，具体步骤如下：

式中，多普勒参数(c_k,l,f_,k,l,θ_k,l)分别表示多普勒系数、离散多普勒频移、多普勒相移。正弦波叠加法实现框图如图13所示。对于上式中的各多普勒参数，这里使用精确多普勒扩展法(MEDS)来确定：

其中，N_k,,l为唯一抽头上不可分辨径的个数；θ_k,l在[0,2π]均匀分布。另外，为了确保不相关，这里使N₂＝N₁+1。

对于复高斯过程的仿真，使用以下数据，仿真结果如图14所示，可以看出仿真结果较理想。

i.莱斯因子K＝7dB；

ii.取电波频率f＝1.8GHz；

iii.终端速度v＝40km/h；

iv.抽样间隔Tti＝40ms；

最后，对h(τ,t)做傅里叶变换，则有：

将移动终端使用的子载波中心频率代入上式即可得出子载波多径衰落系数。使用表2至表4德国航空中心发布的数据，对该多径模型进行仿真，仿真结果如图15至图17所示，所得结果为|H(f,t)|的dB形式。

表2城市场景下的特性统计数据。

表3乡村场景下的特性统计数据。

表4郊区场景下的特性统计数据。

步骤9，计算目标链路载干噪比。

首先，由下式确定计算载噪比C/N，：

其中，Pt、Gt分别表示发射节点的发射功率和天线发射增益；Loss为路径损耗，该值由步骤a)至h)确定，接下来会给出该值的计算方法；(G/T)_L表示接收节点的品质因数；K为玻尔兹曼常数；B为无线电波带宽；中括号表示取dB值。

关于上式中路径损耗Loss的计算，这里分类给出计算公式。卫星移动通信中有三类基本的链路，不同类型链路的路径损耗公式不同，具体公式如下：

首先判断系统是否满足多源同生大气衰减的条件，当满足时，

否则，

A_T＝A_G+A_R+A_C+A_S(dB)(11)

然后，

1)对于上行链路：

[Loss]＝A_T-A_SH(dB)(12)

2)对于星间链路：

[Loss]＝A_Los(dB)(13)

3)对于下行链路：

[Loss]＝A_T-A_sH-A_M(dB)(14)

其中，A_G为大气衰减，A_R为雨衰，A_C云雾衰减，A_S对流层闪烁衰减，A_T为多源同生大气衰减；A_SH为阴影衰落系数，A_M为多径衰落系数，A_Los为自由空间衰减，它们的单位都是dB。

其次，遍历链路链表，判断其余链路是否对目标链路造成干扰，有则计算干扰。

其中，自然数k为干扰链路的序号；P_t、G_t、Loss与上式声明相同；G_r为目标链路接收节点的接收天线增益；P′_t,k表示干扰链发射节点的发射功率；G′_t,k干扰链路发射节点天线在干扰方向上的增益；Loss′_k表示无线电波在干扰链路发射节点到目标链路的接收节点之间传输所经历的损耗；G′_r,k为目标链路接收节点天线在干扰方向上的接收增益；M为干扰链路的条数。

最后，计算目标链路载干噪比，可表示为：

步骤10，根据步骤9中所得目标链路载干噪比，以及卫星移动通信系统提供的信号调制和编码方式查误码率表，获得当前仿真时隙的误码率，根据推衍规则从而得到目标链路的误块率，藉此完成整个卫星移动通信无线环境的仿真。

这里需要对电离层闪烁做一下说明，电离层闪烁是无线信号穿过地球的电离层时，由于电离层的不规则性的结构引起信号强度和相位快速随机起伏变化，它会导致穿越电离层的无线信号出现误码甚至信号畸变，从而影响通信系统的准确性。有研究表明，电离层闪烁出现的频率和闪烁强度与电波频率、地理位置、季节以及太阳活动有关。表5中给出了中纬度地区VHF(30MHz～300MHz)和UHF(300MHz～3GHz)频段内的电离层闪烁衰落深度数据。

表5中纬度地区电离层闪烁的衰落深度分布(dB)。

其中，时间百分比对应的平均年的p％时间。

从上表我们可以明显看出，大量的电离层闪烁发生在VHF频段，当电波频率升高时，其影响已经很小了。所以本发明中没有对电离层闪烁另加考虑。

Claims (6)

1.一种卫星移动通信系统中无线传输环境的仿真方法，其特征在于，包括如下步骤，

步骤1，根据卫星移动通信系统提供的用户参数，计算自由空间衰减；

步骤2，根据卫星移动通信系统提供的用户参数，使用ITU-R大气模型计算大气衰减；

步骤3，根据卫星移动通信系统提供的用户参数，使用ITU-R雨衰模型计算雨衰；

步骤4，根据卫星移动通信系统提供的用户参数，使用ITU-R云雾模型计算云雾衰减；

步骤5，根据卫星移动通信系统提供的用户参数，使用ITU-R对流层闪烁模型计算对流层闪烁衰减；

步骤6，据步骤2至步骤5的计算结果，根据如下公式计算多源同生大气总衰减系数；

$A_T=A_G+\sqrt{{\[A_R+A_C\]}^2+A_S^2};$

其中，A_T为总衰减系数，其单位为dB；A_G为大气衰减；A_R为雨衰；A_C云雾衰减；A_S对流层闪烁衰减；

步骤7，根据由卫星移动通信系统提供的阴影衰落的衰落因子得到阴影衰落系数；

步骤8，根据抽头延迟线模型建立起宽带卫星移动通信的多径信道模型，计算得到多径衰落系数；

步骤9，以及步骤1到步骤8中得到的衰减和系数，通过干扰计算得到目标链路的载干噪比；

步骤10，根据步骤9中所得目标链路载干噪比，以及卫星移动通信系统提供的信号调制和编码方式查误码率表，获得当前仿真时隙的误码率，根据推衍规则从而得到目标链路的误块率，藉此完成整个卫星移动通信无线环境的仿真。

2.根据权利要求1所述的一种卫星移动通信系统中无线传输环境的仿真方法，其特征在于，步骤1中，由ITU-R模型作为自由空间模型，根据公式A_Los＝20lg4πd/λ，计算得到自由空间衰减，其中λ为电波波长，d为地面站与卫星之间的距离。

3.根据权利要求1所述的一种卫星移动通信系统中无线传输环境的仿真方法，其特征在于，步骤8中，根据抽头延迟线模型建立起宽带卫星移动通信多径信道模型，由如下步骤计算得到多径衰落系数；

步骤8.1，通过如下公式确定信道的时变冲激响h(τ,t)；

$h(\mathrm{\τ},t)=\sqrt{P_0}\mathrm{\δ}\left(\mathrm{\τ}\right)+\sqrt{P_1}{g}_1\left(t\right)\mathrm{\δ}\left(\mathrm{\τ}\right)+{\mathrm{\Σ}}_{i=2}^M\sqrt{P_i}{g}_i\left(t\right)\mathrm{\δ}(\mathrm{\τ}-{\mathrm{\τ}}_i);$

式中，P₀为直射信号的功率，P_i、g_i(t)、τ_i分别表示第i条径的功率、时延分量、时延，其中，i＝1，2…M，M为径的数量；

步骤8.2，对上式做傅里叶变换得到，

$H(f,t)=\sqrt{P_0}+\sqrt{P_1}{g}_1\left(t\right)+{\mathrm{\Σ}}_{i=2}^M\sqrt{P_i}{g}_i\left(t\right)e^{-j2{\mathrm{\πf\τ}}_i};$

将移动终端使用的电波频率代入上式即可得出多径衰落系数。

4.根据权利要求1所述的一种卫星移动通信系统中无线传输环境的仿真方法，其特征在于，步骤9的具体步骤如下：

步骤9.1，由下式确定计算目标链路的载噪比C/N：

$\[\frac{C}{N}\]=\[P_t\]+\[G_t\]-\[Loss\]+\[{\left(\frac{G}{T}\right)}_r\]-\[K\·B\]\left(dB\right);$

其中，载噪比C/N取dB值；P_t、G_t分别表示发射节点的发射功率和天线发射增益；(G/T)_r表示接收节点的品质因数；K为玻尔兹曼常数；B为无线电波带宽；Loss为路径损耗，由卫星移动通信系统提供的阴影衰落系数，以及步骤1到步骤8中得到的衰减和系数计算得到；

步骤9.2，由下式求目标链路的载干比C/I，如下式所示：

$\begin{array}{c}\[\frac{G}{I}\]=\[P_t\]+\[G_t\]-\[Loss\]+\[G_r\]-{\Σ}_{k=1}^M\{\[P_{t,k}^{\′}\]+\[G_{t,k}^{\′}\]-\[{\mathrm{Loss}}_k^{\′}\]+\\ Gr,k^{\′};\end{array}$

其中，自然数k为干扰链路的序号；P_t、G_t、Loss与上式声明相同；G_r为目标链路接收节点的接收天线增益；P′_t,k表示干扰链发射节点的发射功率；G′_t,k干扰链路发射节点天线在干扰方向上的增益；Loss′_k表示无线电波在干扰链路发射节点到目标链路的接收节点之间传输所经历的损耗；G′_r,k为目标链路接收节点天线在干扰方向上的接收增益；M为干扰链路的条数；

步骤9.3，得到目标链路的载干噪比为：

$\frac{C}{I+N}=\frac{1}{{(C/N)}^{-1}+{(C/I)}^{-1}}.$

5.根据权利要求4所述的一种卫星移动通信系统中无线传输环境的仿真方法，其特征在于，计算路径损耗Loss时，包括如下步骤，

首先判断系统是否满足多源同生大气衰减的条件，

当满足时，

否则，A_T＝A_G+A_R+A_C+A_S；

当目标链路为上行链路时：[Loss]＝A_T-A_SH；

当目标链路为星间链路时：[Loss]＝A_Los；

当目标链路为下行链路时：[Loss]＝A_T-A_SH-A_M；

其中，[Loss]表示路径损耗单位取dB；A_G为大气衰减，A_R为雨衰，A_C云雾衰减，A_S对流层闪烁衰减，A_T为多源同生大气衰减；A_SH为阴影衰落系数，A_M为多径衰落系数，A_Los为自由空间衰减，它们的单位都是dB。

6.一种卫星移动通信系统中无线传输环境的仿真系统，其特征在于，包括，

计算自由空间衰减的模块，通过ITU-R大气模型计算大气衰减的模块，通过ITU-R雨衰模型计算雨衰的模块，通过ITU-R云雾模型计算云雾衰减的模块，通过ITU-R对流层闪烁模型计算对流层闪烁衰减的模块，根据计算大气衰减的模块、计算雨衰的模块、计算云雾衰减的模块和计算对流层闪烁衰减的模块计算结果计算多源同生大气总衰减系数的模块，根据由卫星移动通信系统提供的阴影衰落的衰落因子得到阴影衰落系数的模块；

根据抽头延迟线模型建立起宽带卫星移动通信的多径信道模型，计算得到多径衰落系数的模块；

根据以上模块中得到的衰减和系数，通过干扰计算得到目标链路的载干噪比的模块；

根据得到的目标链路载干噪比，以及卫星移动通信系统提供的信号调制和编码方式查误码率表，获得当前仿真时隙的误码率，根据推衍规则从而得到目标链路的误块率的模块。