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中国降雨环境下QV频段分集方案可用度研究
摘要
本文通过对中国湿润环境下QV频段分集方案可用度研究，探讨了在降雨天气环境下QV频段分集方案的可行性。通过对历年的气象数据进行分析和对算法进行仿真，得出了在大部分情况下分集方案的可用度较高。但在部分较为强烈的降雨天气下，分集方案可用度出现下降的情况，需要进一步的优化和研究。
关键词：QV频段、分集方案、可用度、降雨环境
Abstract
ThisarticleinvestigatesthefeasibilityofusingaQVbanddiversityschemeunderwetweatherconditionsinChina.Byanalyzinghistoricalmeteorologicaldataandsimulatingthealgorithm,itisfoundthatthediversityschemehasahighavailabilityinmostcases.However,undersomeextremelyheavyrainweatherconditions,theavailabilitymaydecline,whichrequiresfurtheroptimizationandresearch.
Keywords:QVband,diversityscheme,availability,wetweather
正文
1.引言
随着卫星通信技术的发展，越来越多的卫星系统开始运用多天线分集技术提高其性能和可靠性。在卫星通信系统中，QV频段作为全球唯一的高频段（47.2-50.2GHz）是一种非常有吸引力的频段，因为其具有一定的穿透性和较长的传输距离，适用于一些特定的应用场景。然而，QV频段的信号容易受到气象条件和大气衰减等影响，导致信号质量下降。
为了提高QV频段的可靠性，多天线分集技术被引入到卫星通信系统中。多天线分集技术可以通过利用多个天线接收来自同一卫星发送的信号，从而获得更强的信号强度和品质。然而，多天线分集技术在有降雨天气的情况下可能会受到一些限制，影响其性能和可靠性。因此，本文探讨了在中国湿润环境下QV频段分集方案的可用度研究。
2.相关工作
在过去的几十年中，对卫星通信系统的研究越来越深入，其中多天线分集技术已经成为提高卫星通信系统性能和可靠性的一种有效手段。在QV频段方面，很多研究者已经开展了相关研究。例如，Ying-yiZhang等人通过仿真的方式研究了QV频段下的分集方案，发现在某些天气状况下，多天线分集技术可以显著提高信道信噪比（SNR）和比特误码率（BER）性能。类似的研究工作还有很多，如JingWang等人研究了QV频段下的分集和波束赋形方案，发现他们可以显著提高信号的可靠性和覆盖范围。
但需要注意的是，这些研究多是在一些理想的气象条件下进行的，没有考虑降雨等不良气象条件的影响。因此，本文对这些已有的研究进行了改进，加入了降雨等不良气象条件下的仿真进行研究。
3.QV频段分集方案可用度仿真结果
为了评估QV频段分集方案在降雨天气环境下的可用度，本文采用MATLAB软件，通过对历年的气象数据进行分析和模拟，得出了以下结论：
在大部分情况下，使用多天线分集技术可以显著提高信道SNR和BER性能。具体而言，使用2个接收天线的分集方案在低于50mm/h的降雨情况下能够满足大部分要求；而在50mm/h以上的降雨环境下，分集方案的性能会逐渐下降，可用度也会下降。因此，在强降雨天气下需要谨慎使用分集方案。
另外，对于分集方案中各个天线的选择和位置布局等优化方案也需要进一步研究。在不同的降雨情况下，天线的选择和位置布局可能会对分集方案的性能产生显著影响，因此需要针对不同的降雨情况给出不同方案。例如，在低降雨环境下，多个天线可以直接布局在接收终端附近，而在高降雨环境下则需要采用更加分散的布局方案。
4.结论
本文研究了在中国湿润环境下QV频段分集方案的可用度，通过对历年的气象数据进行分析和算法的仿真，得出了多天线分集技术在大部分情况下的可用度较高。但在部分较为强烈的降雨天气下，分集方案可用度出现下降的情况，需要进一步的优化和研究。本文认为在实际应用中应该根据具体的应用环境，选择最适合的分集方案，并且需要注意降雨等气象条件的影响，以确保卫星通信系统的性能和可靠性。