地空间传播损失
传播环境对卫星通信系统地-空间链路的设计有重大影响。电离层对地球-空间链路的影响在频率低于1 GHz时变得显著。非电离大气的影响在1 GHz以上和低仰角时变得非常重要。建议ITU-R P.618［１］预测传播参数，这些参数是在地球-空间或空间-地球方向运行的地球-空间系统规划中所需要的。第618页只讨论对流层的影响，如雨衰减、气体衰减、降水和云衰减以及对流层闪烁引起的衰减。
在某些情况下，您可能希望提供声音、数据和电视信号的连续、高质量传输。在这些情况下，您可以使用p618Config对象模型对流层效应，如雨衰减，气体衰减，云和雾衰减，以及对流层闪烁引起的衰减。然后你可以使用p618PropagationLosses函数，初始化配置参数设置，以计算地面站天线的地-空传播损耗、交叉极化鉴别和天空噪声温度。
强降雨导致地球-空间链路的衰减值很大。站点分集可以使链路流量重新路由到其他地面站，从而提高系统的可靠性。场地多样性系统是这些选择之一。
平衡:两个链路上的衰减阈值相等。
不平衡:两条链路的衰减阈值不相等。
在现有两个地面站的情况下，您可以使用p618SiteDiversityConfig对象建模所需的参数，以计算由于雨水衰减而中断的概率。强烈的降雨会导致地球与空间连接的衰减值很大。然后，你可以使用p618SiteDiversityOutage函数，该函数初始化配置参数设置，以计算由于站点多样性的降雨衰减而导致的中断概率。
地空间传播损失
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如果~ (“ITURDigitalMaps.tar.gz”,“文件”) url =“//www.tatmou.com/金宝appsupportfiles/spc/P618/ITURDigitalMaps.tar.gz”；websave (“ITURDigitalMaps.tar.gz”url);将(解压“ITURDigitalMaps.tar.gz”）;结束
这个例子展示了如何参数化和计算传播损失的地球-空间系统的设计。
的计算传播损耗p618PropagationLosses函数是:
大气气体衰减
衰减被雨水
降水和云衰减
对流层闪烁引起的衰减
总大气衰减
地球空间传播损失的模型取决于频率、地理位置和仰角。基于传播条件，在高度角大于10°时，只有大气气体、雨、云和对流层闪烁引起的衰减是显著的。
配置地球-空间传播参数
创建一个默认的P.618配置对象。更改属性值，然后显示对象属性。
cfg = p618Config;cfg。频率= 25 e9;%信号频率，单位为Hzcfg。ElevationAngle = 45;cfg。纬度= 30;%北方向cfg。经度= 120;%东方向cfg。TotalAnnualExceedance = 0.001;%剩余时间占总时间的百分比每年衰减%cfg。AntennaEfficiency = 0.65;disp (cfg);
p618Config属性:频率:2.5000 e + 10 ElevationAngle: 45纬度:30经度:120 GasAnnualExceedance: 1 CloudAnnualExceedance: 1 RainAnnualExceedance: 1 ScintillationAnnualExceedance: 1 TotalAnnualExceedance: 1.0000 e 03 PolarizationTiltAngle: 0 AntennaDiameter: 1 AntennaEfficiency: 0.6500
计算在小雨中的传播损失
计算传播损耗(pl)、交叉极化歧视(xpd)及天空噪音温度(tsky)，为每小时1毫米的小雨，指定地面站高度为0.5公里。
传播损耗场，pl，描述这些衰减。
Ag):气体衰减(单位:dB)交流:云雾衰减(dB)基于“增大化现实”技术:降雨衰减(单位:dB)作为:对流层闪烁引起的衰减(单位:dB)在:大气总衰减(单位:dB)
(pl, xpd tsky] = p618PropagationLosses (cfg,．．.“StationHeight”, 0.5,．．.“WaterVaporDensity”, 2.8,．．.“TotalColumnarContent”, 1.4,．．.“RainRate”, 1)
pl =结构体字段:Ag: 1.6393 Ac: 1.2010 Ar: 0.0811 As: 0.3010 At: 6.6514
xpd = 73.1657
tsky = 214.6132
由于站点多样性的降雨衰减而导致的中断概率
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这个例子展示了如何计算由于站点多样性的降雨衰减而导致的中断概率。
的p618SiteDiversityOutage函数适用于不平衡和平衡系统，并计算超过衰减阈值的联合概率。
配置P.618站点多样性参数
创建默认的P.618站点多样性配置对象。更改属性值，然后显示对象属性。
cfgSD = p618SiteDiversityConfig;cfgSD。频率= 25 e9;%信号频率，单位为HzcfgSD。纬度= [30 60];%北方向cfgSD。经度= [120 150];%东方向cfgSD。PolarizationTiltAngle = [-90 90];cfgSD。在tenuationThreshold = [7 7];%两个链路上的衰减阈值cfgSD。SiteDistance = 50;%两个站点之间的分离disp (cfgSD);
p618SiteDiversityConfig with properties: Frequency: 2.5000e+10 ElevationAngle: [52.4099 52.4852] Latitude: [30 60] Longitude: [120 150] PolarizationTiltAngle: [-90 90] SiteDistance: 50 AttenuationThreshold: [7 7]
计算故障概率
为指定的站点多样性配置计算由于降雨衰减而导致的中断概率。
停机= p618SiteDiversityOutage (cfgSD,．．.“RainAnnualExceedances”，[0.01 0.01 0.03 0.05 0.1 0.2]，．．.“RainProbability1”, 0.3,．．.“RainProbability2”, 0.4);disp(停机);
0.0030
由于大气气体的衰减
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这个例子展示了在设计地球-空间系统时，如何计算特定频率范围内的气体衰减。
气体衰减模型依赖于信号频率、仰角、地面站高度和水汽密度。根据传播条件，气体衰减在10ghz以上的频率可以是显著的，而在10ghz以下的频率则被忽略。
配置P.618传播参数
创建一个默认的P.618配置对象。更改属性值，然后显示对象属性。
cfg = p618Config;cfg。纬度= 51.5;%北方向cfg。经度= -0.14;%西方向cfg。GasAnnualExceedance = 10;每年气体衰减过剩的时间百分比cfg。ElevationAngle = 31.076;
设置信号频率范围为5 ~ 55ghz。
freq_range = 5 e9:1e9:55e9;
计算气体衰减
计算衰减由于大气气体的指定配置参数。
gaseous_attenuation = 0(大小(freq_range));为N = 1:numel(freq_range) cfg。频率= freq_range (n);pl = p618PropagationLosses (cfg,．．.“StationHeight”, 0.031,．．.“温度”, 283.6,．．.“压力”, 1009.48,．．.“WaterVaporDensity”, 13.79);gaseous_attenuation (n) = pl.Ag;结束
情节气体衰减
在对数尺度上，绘制出给定频率范围内的气体衰减曲线。
重对数(freq_range gaseous_attenuation);网格在；包含(“信号频率(赫兹)”）;ylabel (“气体衰减(dB)”）;标题(“指定频率范围内的气体衰减”）;
指定仰角范围的传播损失
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这个例子展示了在设计地球空间系统时，如何参数化和计算特定范围仰角的地球空间传播损失。
配置P.618传播参数
创建一个默认的P.618配置对象。更改属性值，然后显示对象属性。
cfg = p618Config;cfg。频率= 14.25 e9;%信号频率，单位为Hzcfg。纬度= 51.5;%北方向cfg。经度= -0.14;%西方向
设置仰角范围为5到90度的间隔。
elev_range = 5:5:90;
计算地球-空间传播损耗
计算指定配置参数的地球-空间传播损失。
elevation_angle =大小(elev_range);gaseous_attenuation = 0 (elevation_angle);cloud_attenuation = 0 (elevation_angle);rain_attenuation = 0 (elevation_angle);scintillation_attenuation = 0 (elevation_angle);total_attenuation = 0 (elevation_angle);为N = 1:numel(elev_range) cfg。ElevationAngle = elev_range (n);pl = p618PropagationLosses (cfg,．．.“StationHeight”, 0.031,．．.“温度”, 283.6,．．.“压力”, 1009.48,．．.“WaterVaporDensity”, 13.79);gaseous_attenuation (n) = pl.Ag;cloud_attenuation (n) = pl.Ac;rain_attenuation (n) = pl.Ar;scintillation_attenuation (n) = pl.As;total_attenuation (n) = pl.At;结束
标出地球和太空的传播损失
在指定的仰角范围内绘制各种传播损失(单位为dB)。
情节(elev_range gaseous_attenuation,“——”）;持有在；情节(elev_range cloud_attenuation,“——”）;持有在；情节(elev_range rain_attenuation,“——”）;持有在；情节(elev_range scintillation_attenuation,“——”）;持有在；情节(elev_range total_attenuation);传奇(“气体”,“云”,“雨”,“闪烁”,“总”）;网格在；包含(的高度角(度)）;ylabel (“衰减(dB)”）;标题(“地球-空间传播损失与仰角”）;
随时间的传播损失超越百分比
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这个例子展示了在设计地球空间系统时，当超过时间衰减值的百分比时，如何参数化和计算地球空间传播损耗。
配置地球-空间传播参数
创建P.618配置对象。更改属性值，然后显示对象属性。
cfg = p618Config;cfg。频率= 19.5 e9;%信号频率，单位为Hzcfg。ElevationAngle = 36.6142654;cfg。纬度= 46.2208;%北方向cfg。经度= 6.137;%东方向cfg。AntennaDiameter = 1.2;cfg。AntennaEfficiency = 0.65;
为气体衰减、云衰减、雨衰减、闪烁和大气总衰减设置多余的时间百分比。
annual_exceed =[5 3 2 1 0.5 0.3 0.2 0.1 0.05 0.03 0.02 0.01 0.005 0.003 0.002 0.001];
计算地球-空间传播损耗
计算指定配置参数的地球-空间传播损失。
过剩=大小(annual_exceedance);gaseous_attenuation = 0(多余的);cloud_attenuation = 0(多余的);rain_attenuation = 0(多余的);闪烁= 0(多余的);total_attenuation = 0(多余的);为N = 1:numel(annual_exceed)cfg。GasAnnualExceedance = max (exceedance_value, 0.1);%支金宝app持0.1% ~ 99%cfg。CloudAnnualExceedance = max (exceedance_value, 0.1);%支金宝app持0.1% ~ 99%cfg。RainAnnualExceedance = exceedance_value;%支金宝app持范围为0.001% ~ 5%cfg。ScintillationAnnualExceedance = max (exceedance_value, 0.01);%支金宝app持范围为0.01% ~ 5%cfg。TotalAnnualExceedance = exceedance_value;%支金宝app持范围为0.001% ~ 50%pl = p618PropagationLosses (cfg,“StationHeight”, 0.412);gaseous_attenuation (n) = pl.Ag;cloud_attenuation (n) = pl.Ac;rain_attenuation (n) = pl.Ar;闪烁(n) = pl.As;total_attenuation (n) = pl.At;结束
绘制地球-空间传播损失图
当超过时间衰减值的百分比时，绘制各种传播损失(以dB为单位)。
重对数(annual_exceedance gaseous_attenuation,“——”）;持有在；重对数(annual_exceedance cloud_attenuation,“——”）;持有在；重对数(annual_exceedance rain_attenuation,“——”）;持有在；重对数(annual_exceedance闪烁,“——”）;持有在；重对数(annual_exceedance total_attenuation);传奇(“气体”,“云”,“雨”,“闪烁”,“总”）;网格在；包含(“超过数概率(%)”）;ylabel (“衰减(dB)”）;标题(“大气时间损失每年超额百分比”）;
参考文献
[1]国际电信联盟，ITU-R建议P.618 (12/2017)
[2]国际电信联盟，ITU-R建议P.676 (08/2019)
[3]国际电信联盟，ITU-R建议P.1511 (08/2019)
[4]国际电信联盟，ITU-R建议P.1510 (06/2017)
[5]国际电信联盟，ITU-R建议P.835 (12/2017)
[6]国际电信联盟，ITU-R建议P.836 (12/2017)
[7]国际电信联盟，ITU-R建议P.840 (08/2019)
[8]国际电信联盟，ITU-R建议P.837 (06/2017)
[9]国际电信联盟，ITU-R建议P.453 (08/2019)
[10]国际电信联盟，ITU-R建议P.839(2013年9月)
[11]国际电信联盟，ITU-R建议P.838 (03/2005)
[12]第3研究组地球-空间传播预测方法的验证示例，版本:5.0 (P)，国际电联无线电通信研究组。
另请参阅
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