一种卫星通信系统效能评估方法研究

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1、３０航天电子对抗第２８卷第５期欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟一种卫星通信系统效能评估方法研究刘旭光，孔德强，李浩，陶业荣（中国人民解放军６３８８０部队，河南洛阳４７１００３）摘要：通信效能评估是开发、使用和优化卫星通信系统的基本任务。通过对卫星系统通信能力指标体系的分析，分别运用单向链法和模糊评价法，确定了通信指标的权重和归一化效用函数。结合实例对函数模型进行了验证，为评估卫星通信系统的综合效能提供了一定的参考。关键词：效能评估；单向链法；指标体系；

2、系统效能中图分类号：ＴＮ９７５；ＴＮ９２７＋．２文献标识码：ＡＡｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓｅｖａｌｕａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｏｆｓａｔｅｌｌｉｔｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍＬｉｕＸｕｇｕａｎｇ，ＫｏｎｇＤｅｑｉａｎｇ，ＬｉＨａｏ，ＴａｏＹｅｒｏｎｇ（Ｕｎｉｔ６３８８０ｏｆＰＬＡ，Ｌｕｏｙａｎｇ４７１００３，Ｈｅｎａｎ，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｅｖａｌｕａｔｉｎｇｔｈｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓｏｆｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｓｉｓａｂａｓｉｃｔａｓｋｉｎｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ，ｕｓｉｎｇａｎｄｏｐ

3、ｔｉｍｉｚｉｎｇｓａｔｅｌｌｉｔｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｓ．Ｔｈｅｃａｐａｂｉｌｉｔｙｉｎｄｅｘｓｙｓｔｅｍｏｆｓａｔｅｌｌｉｔｅｓｙｓｔｅｍｉｓａｎａｌｙｚｅｄｆｉｒｓｔｌｙ，ａｎｄｉｎｄｅｘｗｅｉｇｈｔａｎｄｕｎｉｔａｒｙｕｔｉｌｉｔｙｆｕｎｃｔｉｏｎｓａｒｅｐｒｏｐｏｓｅｄｂｙｕｓｉｎｇｕｎｉｌａｔｅｒａｌｃｈａｉｎｍｅｔｈｏｄａｎｄｆｕｚｚｙａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｉｎｔｈｅｅｎｄ，ａｎｅｘａｍｐｌｅｉｓｇｉｖｅｎｔｏｖａｌｉｄａｔｅｔｈｅｆｕｎｃｔｉｏｎｍｏｄｅ

4、ｌｓ，ｗｈｉｃｈｐｒｏｖｉｄｅｓａｒｅｆｅｒｅｎｃｅｔｏｔｈｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｓａｔｅｌｌｉｔｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓｅｖａｌｕａｔｉｏｎ；ｕｎｉｌａｔｅｒａｌｃｈａｉｎｍｅｔｈｏｄ；ｉｎｄｅｘｓｙｓｔｅｍ；ｓｙｓｔｅｍｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓ０引言１卫星通信系统效能评估效能是指作战行动或某一武器系统在一定环境条本文综合评估的基本步骤如图１所示。［１］件下执行规定任务所能达到预期可能目标的程度。卫星通信系统主要执行信息传输任务

5、，因此其综合效能是研究支持和完成信息传输任务的有效程度。目前，卫星通信系统效能评估过程中通常使用层次分析法，但利用特征值进行计算时，计算量大且繁琐，特别是专家评判给出的判断矩阵不符合一致性检验要求时，需要进行专家反馈和反复调整，实际操作起来比较麻烦。针对如何客观地确定某一状态下各指标图１效能评估基本步骤权重这一问题，本文采用了单向链法，可以免去一致性［２］１．１建立评估指标体系检验的麻烦。在确定单指标的评估值时，结合专家卫星通信系统的复杂性决定了其评价指标的多层打分法，建立评价归一化函数，这种定性与定量相结合次且定性与定量

6、指标并存的特点，而各种信息的产生、的评估数学模型及研究方法，可真实反映卫星通信系传输、处理是建立在卫星通信链路基础上的，系统完成统的评估问题，辅助指挥人员进行决策。任务的程度，依赖于卫星通信系统不同的能力支持，且必须充分反映系统总体通信需求。指标体系的建立应收稿日期：２０１２－０８－１６；２０１２－０９－２７修回。［３－４］作者简介：刘旭光（１９８２－），男，工程师，硕士，主要研究方向为通遵循系统性、层次性、适应性等原则，广泛征求专家信系统仿真、通信对抗技术。和用户意见，建立指标体系的层次化结构，如表１所示。２０１２（５）

7、刘旭光，等：一种卫星通信系统效能评估方法研究３１表１卫星通信系统评估指标集的确定。覆盖能力覆盖范围Ｅ１１：覆盖百分比Ｌ个专家判断一致：若Ｌ个专家对指标的优先级Ｅ１通信精度Ｅ１２：噪声系数排序都为ｘ１＞ｘ２＞ｘ３…＞ｘｍ，ｒｋｊ为第ｋ个专家判断出持续通信能力Ｅ２１：持续通信时间的ｒｊ。且ｋ＝１，２，…，Ｌ，ｊ＝ｍ，ｍ－１，…，３，２，则：ｍｍ服务能力Ｅ２２：传输速率－１传输能力ωｍ＝（１＋∑∏ｒｉ）（２）服务质量Ｅ２３：

8、误比特率ｋ２ｉｋＥ２ωｊ－１＝ｒｉωｊ（３）机动通信Ｅ２４：最大速率Ｌ互操作能力Ｅ２５：互通能力式中ｒ（ｒ）ｉ＝∑ｋｉ／Ｌ。通信能力ｋ１指标体系星上处理能力Ｅ３１：信号再生能力，信Ｌ个专家判断不一致：设有Ｌ０个专家判断一致（０处理能力号变换处理能力。ＥＥ≤Ｌ０＜Ｌ），得出每个指标的权重记为ωｊ，ｊ