Probabilistic Model of Satellite Radio Communication Channel at Small Elevation Angles
Вероятностная модель спутникового радиоканала связи при малых углах места

V.V. Zvonarev, I.A. Karabelnikov, I.Yu. Paramonov, A.S. Popov
2017 Rocket-Space Device Engineering and Information Systems  
Аннотация. В статье представлена синтезированная вероятностная модель спутникового радиоканала с замираниями сигнала при малых углах места в виде многомерной редуцированной вероятностной меры, учитывающая динамические характеристики случайного процесса замираний. Модель является основанием для расчета характеристик радиоканала приема информации при замираниях. Использование предлагаемой модели позволяет получить численные зависимости вероятности передачи сообщения как показателя качества связи
more » ... т динамических характеристик процесса замираний (интервала корреляции, длительности и объема сообщений, статистических параметров). На основе синтезированной вероятностной модели определено и исследовано влияние отношения интервала корреляции к интервалу сеанса связи на вероятность безобрывной связи. Вероятность безобрывной связи на конечном интервале времени показывает вероятность того, что в течение этого времени уровень сигнала не становится ниже заданного порогового значения. Для расчета вероятности безобрывной связи выведена и представлена общая формула многомерной плотности вероятности для рэлеевской статистики замираний, учитывающая динамические характеристики случайного процесса замираний. Ключевые слова: радиоканал, надежность связи, замирания сигналов, вероятность безобрывного приема сообщения, плотность вероятности Abstract. The article presents a synthesized probabilistic model of a satellite radio channel with signal fading at small elevation angles in the form of a multidimensional reduced probability measure that takes into account the dynamic characteristics of therandom fading process. The model is the basis for calculating the characteristics of the receiving radio channel when fading occurs. The proposed model makes it possible to obtain numerical dependences of the probability of message transmission as indicators of the quality of communication from the dynamic characteristics of the fading process (correlation interval, duration and volume of messages, statistical parameters). Based on the synthesized probabilistic model, the influence of the ratio of the correlation interval to the communication session interval on the probability of a non-disruptive communication was determined and investigated. The probability of a seamless connection in a finite time interval is the probability that during this time the signal level does not fall below a specified threshold value. To calculate the probability of a non-disruptive communication, a general formula of the multidimensional probability density for Rayleigh fading statistics is derived and presented, taking into account the dynamic characteristics of the random fading process.
doi:10.17238/issn2409-0239.2017.2.38 fatcat:jh7b3z4wubfypctt4ccgtwnlyq