【摘 要】
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在对地同步轨道(GEO)多波束卫星移动通信系统中，由于系统固有的长时延、大时延差以及移动性的特点，导致在卫星系统中不能沿用地面LTE的上行链路定时同步方法。因此本文结合FDD
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在对地同步轨道(GEO)多波束卫星移动通信系统中，由于系统固有的长时延、大时延差以及移动性的特点，导致在卫星系统中不能沿用地面LTE的上行链路定时同步方法。因此本文结合FDD双工方式下的无线帧结构特点，在充分考虑了LTE信令结构和资源调度特点的基础上，给出了可适用的上行链路初始同步方案，并分析优化了卫星环境下的同步跟踪性能。 首先，本文对GEO卫星移动通信系统架构、多波束卫星通信系统以及LTE上行链路定时同步技术进行了简要介绍，针对双跳GEO多波束卫星系统模型，计算了我国领土及领海范围内的传输时延差，最后结合卫星通信特点，提出了本文后续章节需要深入研究的四个问题。 其次，本文对传统的地面初始同步方法以及相关文献提出的子帧对齐、时隙对齐和符号对齐三种初始同步方法的优缺点进行了简要的分析讨论。在对上层资源调度策略进行改动的基础上，给出了一种适应于卫星移动通信系统的上行链路初始同步方案，并结合LTE的信令结构给出了具体的初始同步流程，最后从用户终端的延迟等待时间和平均吞吐量的角度对该方案进行了性能评估。 再次，考虑到卫星长时延、多普勒、卫星摄动等因素对同步跟踪性能的影响，本文从上行链路SC-FDMA系统发送接收流程入手，通过理论推导分析了同步偏差带来的多址干扰对系统性能的影响，并通过仿真计算得到了卫星通信系统可按受的最大同步偏差值，在此基础上，对卫星移动通信系统中的同步更新周期参数进行了优化讨论。 最后，依据卫星系统上行链路传输模型，使用MATLAB的Simulink软件包搭建了仿真平台，通过仿真测试，证明了本文所给出的定时同步方案能够适用于卫星移动通信系统，并具有一定的实用价值。
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