[发明专利]一种气象卫星Markov时变信道仿真模型的建立方法

权利要求书

1.一种气象卫星Markov时变信道仿真模型的建立方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)对影响气象卫星通信的主要因素-云进行分类统计，给出晴空、多云、阴雨天气的稳态概率分布和状态转移矩阵；

2)据统计的稳态概率分布和信道状态转移矩阵建立气象卫星Markov时变信道仿真模型，通过计算机仿真实验；

3)对比仿真模型与理论模型的接收信号包络概率密度分布曲线和误码率曲线；

将天气系统分为n+1个状态，即S₀,S₁…S_n，则天气系统中可能出现的状态用状态空间S可以表示为

S＝(S₀,S₁…S_n)

假设状态转移符合一阶Markov链特性，其状态转移概率矩阵可表示为

式中，p_ij＝P(x_t＝S_j|x_t-1＝S_i)表示天气系统在t-1时刻处于S_i状态，经过一步转移到第t时刻，天气系统演变为S_j状态的转移概率，t-1表示比t小一个时间增量的时刻，因此t可看作离散时间序数，若p_ij只与前后两个时刻的差值相关，而与状态转移发生的时间坐标无关，则具有平稳转移的均匀Markov链；

若将天气状态分为S₀,S₁,S₂三种情况时，即分别表示晴空少云、多云和阴雨天气，任意选择某一时刻作为初始时刻，则三种天气状态可能出现的概率相同，即在t时刻，Markov模型在状态S_i的概率Π_i,t表示为

Πi,t=P[Si,t],=[Π0,t,Π1,t,Π2,t]=[0.33,0.33,0.33]]]>

随着大气的运动，天气会从一种状态演变到另外一种状态，这种状态的演变具有一定的概率，若状态转移概率矩阵为

P=p00p01p02p10p11p12p20p21p22]]>

则t+n时刻的天气状态的概率分布为

Π_i,t+n＝Π_i,tPⁿ

Pⁿ的含义是：天气状态演变n次的转移概率矩阵。