空天地一体化网络：误码率与残余延迟及多普勒分析
系统与控制
2026-04-29 v2 信息论
系统与控制
math.IT
摘要
由于空天地一体化网络（SAGINs）中的多径多普勒效应与爱因斯坦相对论，实现完美的多普勒补偿与同步并非易事。因此，考虑到残余多普勒与同步延迟，本文研究了时变相关阴影 Rice SAGIN 信道下获得的误码率（BER）性能。首先，采用了一个实用的 SAGIN 模型，该模型包含相关阴影 Rice 信道、基于 Snell 定律的路径损耗、大气吸收、视距多普勒补偿、椭圆卫星轨道以及爱因斯坦相对论。然后，在相关阴影 Rice 信道背景下，推导了导频符号与数据符号之间的特定相关系数。通过利用该相关系数，利用双变量 Gamma 分布来模拟信道分布。随后，在使用最小二乘信道估计与均衡的 16-QAM 下推导了闭式 BER 公式。我们的解析结果表明，对于 300 公里高度的 LEO 卫星：1) 现实椭圆轨道的周期比理想化圆轨道长约 0.8 秒；2) 在一次完整的 LEO 过境（从升起到降落）中，相对论延迟低于 1 微秒。我们在 L 波段上的数值结果量化了以下因素的影响：1) 残余多普勒；2) 大气阴影；3) 同步误差；4) 导频开销。
关键词
引用
@article{arxiv.2601.17859,
title = {Space-Air-Ground-Integrated Networks: The BER vs. Residual Delay and Doppler Analysis},
author = {Chao Zhang and Kunlun Li and Chao Xu and Lie-Liang Yang and Lajos Hanzo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.17859},
year = {2026}
}