海面低仰角数字微波通信系统性能及体制分析

本文介绍了海面低仰角数字微波通信系统的特点，对海面电波多径衰落进行了理论计算，指出了通信系统抗衰落的方法和手段，并给出了一种抗衰落通信系统在海面通信试验中的测试数据。     

细论短波通信的现状和发展

随着短波通信的不断发展，短波通信对优质频率选择的适用性和时效性提出了更高的要求。短波通信的传播特性，在通信领域具有其它通信手段无法替代的地位。以下主要分析了未来短波通信的需求以及短波通信技术的发展趋势。     

短波MIMO通信的研究进展

短波通信中的天波传播信道因为多径和多模式传播而具有充分散射的特征,因而非 常适合多输入多输出技术的应用。总结了短波多输入多输出技术通信的研究现状,归纳并分 析了 短波多输入多输出技术本身以及间隔式同构天线阵和同位置异构天线阵在短波多输入多输出 通信中应用的可行性,并指出了需要进一步解决的问题。     

泛Kriging法在海上短波通信频率预测中的应用

频率预测是保障短波通信的关键技术。针对现有短波频率预测方法中数据处理过程复杂、输入参数条件苛刻、工程实现难度较大等问题,提出了一种基于泛克里格(Universal Kriging)空间重构法的海上短波通信频率预测方法。利用海军频率管理系统中大量的实用通信频率数据,基于球状模型、指数模型、高斯模型三种典型变异函数理论模型,研究了通信频率的空间相关性,建立了反映沿纬度方向通信频率变化剧烈程度的漂移表达式,通过交叉重构法对海上短波通信频率进行预测。实验结果表明,泛克里格法在海上短波通信频率预测中具有良好的适用性和可靠性,对未知海域短波通信频率的预测优选具有重要意义。     

多时间尺度短波信道模型在NS2环境下的实现

针对短波信道衰落特征复杂,难以在仿真中较为真实的重现这一问题,提出了一种基于NS2和VOACAP联合仿真的短波信道模拟方法。采用Walnut Street模型作为基础,将短波信道衰落划分为慢衰落、中等时间尺度的衰落和快衰落。在实现短波信道衰落模型时,按需在C++中调用VOACAP计算慢衰落,使用对数正态分布模拟中等时间尺度的衰落,使用瑞利分布来模拟快衰落。仿真结果表明,此模型能够较好地反映短波信道的衰落特点,不同频率的衰落随时间的变化与理论和经验相符,可以作为短波网络仿真的物理层信道模型;同时,所采取的联合仿真方法避免了事先计算链路衰落的繁琐性,更加适合于大规模的短波网络仿真。     

基于信道特性分析的短波远距离地空通信

短波天波信道（时变信道）的衰落特性是影响远距离短波通信质量的主要因素,准确 分析预测短波信道传输特性是通信成功的基础。结合工程试验分析了影响短波通信质量的 诸多因素,选择最佳的通信信道,成功实现了远距离短波地空通信。分析预测-选择信道频 率-静态测试-短波通信的方法,对短波通信系统远距离通信能力考核试验具有参考价值。     

无线数据传输的TTIB信号处理器的建模与实现

在多径传播信道中，因多径衰落导致的随机相位和幅度干扰会影响信号的接收效果，并且接收机和发射机都需要精确的频率参考，在此基础上发展起来的透明带内导音(TTIB)技术可以满足抗多径衰落与克服频率漂移的要求。以往的TTIB处理大多是利用DSP芯片来实现的，而本文对用FPGA这一新的方法来实现TTIB处理进行了探讨，并在EDA平台上理论地实现了THB的处理．从而说明基于FPGA平台也能有效地实现TTIB处理，并且在速度、灵活性以及成本上都具有优势。     

卫星通信及其信道问题的解决

卫星通信做为通信系统的重要组成部分，一直默默地为全球数以十亿计的用户提供着移动通信、语音、视频等服务。然而，就目前卫星的通信技术来讲，卫星通信中信道问题尤为突出，常见的信道问题有多径衰落、多普勒频移以及影衰落，很好地解决信道问题将可以为人类更快地通向不分区域不分等级地免费使用卫星通信扫清障碍。     

Nakagami-m衰落信道下差分跳频接收机性能分析

目前差分跳频系统的性能研究主要集中在无衰落信道和Rayleigh衰落信道,但短波信 道是一种典型的多径衰落信道,采用Nakagami-m信道衰落模型能够更好地描述短波信道 的特 性。研究了Nakagami-m衰落信道下序列检测线性合并差分跳频接收机的误符号性能,给 出了 误符号率的闭式表达式,并证明了在m=1时所得结果与已有的瑞利衰落信道下接收机性 能研 究结果的一致性。仿真结果表明：当信道衰落程度逐渐降低时,差分跳频接收机误符号性能 逐渐提高,并最终达到无衰落AWGN信道下的误符号性能。     

大区域网络化应急短波通信中的频率管理方法

频率选择问题一直是制约短波通信效能提升的瓶颈问题,网络化短波通信对优质频 率选择的适用性和时效性提出了更高的要求。针对大区域网络化短波通信的频率管理和使用 需求,提出融合利用损耗模型、Chirp探测数据、Modem探测数据进行区域覆盖计算的方法, 并基于计算结果实现对区域中心站导频和业务频率的指配和动态调整功能,实现了优质频率 统管共用目的,提升了大区域网络化应急短波通信的质量和效能。     

浅析基于OFDM的跳频通信技术

跳频通信技术具有优良抗干扰性能,而正交须分复用技术则能够保证较高数据传输速率和频谱利用率,同时能有效地对抗频率选择性衰落,适合多径信道传输.为了提高系统的抗干扰能力,提高系统的频谱利用率和抗衰落能力,我们考虑将OFDM与跳频通信技术进行结合.提出了FH-ODFM系统方案,并对快跳频OFDM,即FFH-OFDM系统方案的发射分集和接收合并的具体流程进行了讨论.为进一步的研究奠定了理论基础.     

基于ITS软件的短波频率管理系统设计

美国ITS(Institute for Telecommunication Sciences)组织开发的短波中长期频率预测软 件在全球范围内应用非常广泛。通过学 习该预测软件的工作原理和模式,结合大区域网络化应急短波通信的频率管理需求,设计开 发了具有MUF（Maximum Usable Frequency）频率预测、ALE(Automatic Link Establishmen t)扫描频率预测、频率覆盖预测、台站选址预测、工作频率性能预 测等5种功能的短波频率管理系统,该系统可结合各种探测数据进行频率规划和动态调整。 实际应用表明,该系统可极大改善和提高短波通信链路的选频质量。     

多通道单载波频域均衡高速信息传输技术

针对空地宽带通信系统高速传输的要求与多径扩展、多普勒扩展影响之间的矛盾,结合传统单载波频域均衡(SC-FDE)的技术优势,提出了通过优化帧结构,用数字合成方法实现多通道单载波频域均衡(MC-SC-FDE)的解决方案.该方法具有较高的频谱效率和较强的抗多径衰落能力,在多普勒扩展和多径扩展情况下,定时跟踪稳定,可以很好地适应快衰落信道,已在实际的工程上成功应用,有一定的推广价值.     

短波地空通信链路可靠度分析

可靠度是衡量短波地空通信链路性能的重要指标.分析了空间多样性和频率多样性对短波通信链路可靠度的影响,在此基础上将两者联合考虑,得出了飞机航空站与地面固定站进行短波通信时,2个地面站和7个频点情况下可以提供较高的联合可靠度的结论,通过仿真验证该结论为合理的站点数和频率数组合.     

用于旋转映射信号的多天线联合Turbo均衡算法

旋转映射信号将编码比特旋转移位后映射为符号，同时采用了隐性交织、加扰等技术，具有交织复杂度低、信道效率高等特点，是一种典型且使用较为广泛的短波通信信号。针对第三方接收条件下，频率选择性衰落造成该类信号难以有效接收的问题，推导了该类信号的软符号解映射、映射方法，提出了一种针对该类信号的多天线联合Turbo均衡算法，实现了软信息在均衡与译码之间的迭代交换。典型短波信道下的仿真结果表明，迭代4次后的两天线联合Turbo均衡在10-5误码率时相对两天线硬判决译码提供了约4 dB的增益，相对两天线软判决译码提供了约1 dB的增益，在10-4误码率时相对单天线Turbo均衡提供了约5.5 dB的增益。     

基于Kronecker法的MIMO信道模拟及硬件实现

针对多输入多输出（Multiple-Input Multiple-Output,MIMO）无线通信系统,在基于Kronecker 的MIMO信道模型中综合考虑了路径损耗、阴影衰落和多径衰落等因素,实现了基于现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array,FPGA）的MIMO信道模拟器,并分析了硬件设计方案以及MIMO信道模拟的实现方法。实测结果表明,设计的MIMO信道模拟器可以模拟瑞利衰落、莱斯衰落以及阴影衰落等常见的信道衰落类型,能够应用于3GPP、COST-207等标准信道模型的复现。该模拟器可作为无线通信系统研究的测试设备,辅助通信系统研究的算法验证、方案优化以及性能分析。     

移动通信中无线信道特性的研究

从等效低通信道的时变冲激响应的相关函数和功率密度谱函数出发，研究了一些描述广义平稳非相关散射(WSSUS)的无线信道特性的统计参数，并对无线移动衰落信道的特性进行分类。分析了3种常见的小尺度多径衰落信道的统计模型，给出了在平坦衰落信道中系统传输比特误码率的一般分析方法。最后，利用这些模型和方法，给出了一些常见数字调制信号的传输误码率的数值结果。结果表明：衰落对无线移动通信系统传输性能的影响是很大的，在实际中应设法消除它。     

一种改进的非相关多径瑞利衰落信道模型

针对非相关多径瑞利衰落信道,提出了一种改进的基于莱斯正弦和的仿真模型。在原始精确多普勒扩展方法的基础上,对多普勒频率引入了新的旋转角定义,实现了各多径信道的非相关性。理论与仿真分析表明,该方法的自相关和互相关特性与参考模型相比具有极好的吻合性,并且在相同实现条件下,与其他改进型精确多普勒方法相比精度上也有了20%的提高,证实新模型能更准确地描述非相关多径瑞利衰落信道。     

基于OFDM的跳频通信技术

跳频通信技术具有优良抗干扰性能,而正交频分复用技术则能够保证较高数据传输速率和频谱利用率.同时能有效地对抗频率选择性衰落,适合多径信道传输.为了提高系统的抗干扰能力,提高系统的频谱利用率和抗表落能力,我们考虑将OFDM与跳频通信技术进行结合.提出了FH-ODFM系统方案,并对快跳频OFDM,即FFH-OFDM系统方案的发射分集和接收合并的具体流程进行了讨论.为进一步的研究奠定了理论基础.     

宽带短波技术在测量船中的应用

针对现有岸船短波通信系统存在的数据传输速率低、多业务支持能力弱等问题，提出了一种宽带岸船短波通信系统。在应用数字调制技术和正交频分复用(OFDM)技术后，系统接收机灵敏度由-74 dBW降到了-91 dBW，数据传输率由9 kbit/s提升为50 kbit/s。对宽带岸船短波通信系统与其他岸船通信系统的多网融合潜力进行了分析，为新一代岸船通信网的建立提供了思路。