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摘要：本申请公开了一种星地传播混合信道模拟方法、装置、设备和存储介质，涉及卫星通信和导航技术领域。星地传播混合信道模拟方法包括：场景与运动建模；通过简化的射线跟踪算法识别主反射路径；结合传播图模型渲染密集的多径分量细节；计算多频混合信道传递函数；计算信道冲激响应参数；星地多频信道实时模拟。本申请所提方法能够提高卫星星座多个频段多条链路的仿真能力，在不会大幅度增加计算量的条件下，提高射线跟踪确定性模型的细节丰富程度，在卫星通信、卫星导航星座信道建模仿真和系统性能评估中都具有很高的应用价值。

主权项：1.一种星地传播混合信道模拟方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：场景与运动建模；S2：通过简化的射线跟踪算法识别主反射路径；S3：结合传播图模型渲染密集的多径分量细节；S4：计算多频混合信道传递函数；S5：计算信道冲激响应参数；S6：实现星地多频信道的实时模拟；其中，所述步骤S1具体包含以下步骤：S101：局部城市峡谷场景随机建模；具体的，采用几何随机的方式建立一个以选定位置为中心的虚拟峡谷场景的三维模型；S102：用户终端接收机运动建模；其中，所述用户终端接收机被置于车辆或由行人手持，选定一个地理位置作为用户终端的出发点，获取车辆和行人的运动轨迹；S103：卫星星座建模；具体的，通过卫星星座建模模拟卫星的无摄椭圆轨道运动，根据计算得到24小时内的卫星ECEF坐标，画出星座轨道运行轨迹；所述步骤S2中，给定所有卫星的位置和用户终端的位置，通过镜像法射线跟踪算法确定它们之间的可能路径，具体过程如下：对于每个时间历元，给定卫星位置s、用户终端天线a位置和生成的所有平面，对于其中给定一个平面上一点p及其法线pnorm，计算反射；所述步骤S3中，传播图包括顶点集合V与边集合E，顶点集合V表示为： 其中包含3个子集：卫星顶点集、终端顶点集和散射顶点集，顶点之间通过有方向的边e相连接，边集合E由4个子集组成： 其中，为卫星到终端边集，为卫星到散射体边集，为散射体到终端边集，为散射体到散射体边集；信号依据边的映射关系进行传播，一条边关联一个复CTF，用表示，卫星顶点向它的输出边广播信号，终端顶点将抵达它的输入边的信号相加，散射顶点既对输入边抵达的信号求知，又将散射信号发送到输出边上，则传播图的CTF解析表达式如下： 式中，、、和分别对应、、和的边CTF；由于在射线跟踪模型中已经考虑了卫星到终端直射传播的计算，卫星到终端边集对应的信道传递函数设置为，则传播图的CTF解析变式为： 根据传播图建模方法来建模单跳散射和双跳散射，CTF解析式如下： 其中，为单次散射分量，为双跳散射部分；所述步骤S3具体包含以下步骤：S301：获取主反射路径参数；以所述步骤S2识别的主反射路径为基础，所述主反射路径参数包括：反射点的三维位置坐标、反射点对应的建筑物墙面或道路面几何参数、反射点对应的建筑物前面或道路面材料参数；S302：添加散射顶点；由卫星星座建模获取顶点集中顶点的位置坐标，由终端和运动建模获取顶点集中顶点的位置坐标，添加散射顶点到顶点集中，所述散射顶点以步骤S301获取的主反射路径参数为基础，以几何随机的方式放置在主反射点所在的平面上；S303：建立传播边集合；建立传播边集合、、和，即确定信号的传播路径；S304：计算边传递函数；计算传播边集合、和中元素的边传递函数，定义边e对应的复信道传递函数为 式中，为传播延迟，为在区间均匀分布的随机相位；为边e的增益；所述步骤S4结合步骤S2所述的简化射线跟踪算法和步骤S3所述的传播图模型，将二者在频域上进行混合，得到混合信道传递函数表示为 其中，射线跟踪模型的CTF为，其中包含直射路径和一阶镜面反射路径；传播图模型的CTF为，对应于城市建筑的墙面以及道路的随机漫散射，包括高阶相互作用，但不包括直射路径和一阶镜面反射路径；所述步骤S5中，将多频混合信道传递函数做快速傅立叶逆变换，就可得到对应的信道冲激响应函数；所述步骤S6具体包含以下步骤：S601：从所述步骤S1中的卫星星座建模输出可见卫星信息到卫星信号模拟源；S602：卫星信号模拟源根据所述可见卫星信息，实时模拟生成当前时刻场景下可见卫星信号；S603：可见卫星信号与所述步骤S5得到的信道冲激响应进行信道卷积计算，计算生成被信道畸变的多频信号；S604：所述多频信号作为接收终端的测试输入信号，实现星地多频信道的实时模拟。

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百度查询： 中国人民解放军国防科技大学 星地传播混合信道模拟方法、装置、设备和存储介质