UHF卫星手持终端传输体制优化设计

对UHF频段卫星通信手持站体制进行分析,针对该频段干扰严重且干扰起伏大的特点,通过对前向和反向链路的多址方式、调制方式、编码方式的仿真,对系统整体性能进行综合研究,选择出适合UHF频段卫星通信手持站使用的技术体制。     

一种水声扩频通信系统模型的仿真与分析

针对影响水声通信系统高速和高可靠性能的主要障碍问题,提出了一种改进的RAKE接收技术方案。通过研究水声信道衰落特性和水声相干多途信道模型,建立水声扩频通信系统模型,详细分析编码技术对系统性能的影响,并给出Rake接收机在不同合并方式下的仿真分析及数据。仿真结果表明,该方案能较好地解决水声数据传输中的多径干扰,是有效、可行的。     

基于FPGA的随机衰落及硬件实时统计实现

针对传统信道模型仅对多径衰落进行统计建模的问题,建立了路径损耗、阴影衰落、莱斯(Rice)衰落和瑞利(Rayleigh)衰落等多种信道衰落模型,提出并实现了一种基于现场可编程逻辑门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)的无线信道衰落实时模拟方法,该方法可精确复现瑞利、莱斯和阴影衰落等随机衰落。在此基础上,设计实现了一种硬件实时统计随机信号幅值分布的辅助方法。硬件实测结果表明,基于本文方法输出的信道衰落幅值分布、硬件实时统计结果均与理论分布吻合,有效验证了本文信道衰落模拟和硬件实时统计方法的有效性。因此,该方法可用于辅助模拟真实传播环境对无线信号的随机衰落影响。     

水声信道中跳频通信系统设计与仿真

针对水声信道复杂多变和强多途等特点,建立了包括时变衰落、多途干扰和加性高斯白噪声干扰的水声信道模型,提出了一种基于非相干多频移键控(MFSK)调制的跳频通信系统方案(FH/MFSK), 描述了其仿真实现过程,给出了其在瑞利衰落和莱斯衰落水声信道下系统性能的仿真结果,并对其进行了详细分析,为水声信道中FH/MFSK系统设计的参数选取和性能优化提供参考.结果表明,FH/MFSK水下通信系统可以有效克服多途干扰,对多普勒有一定的免疫性,可以实现可靠的水下通信.     

航空平台间激光通信捕获链路功率分析与仿真

为研究航空平台间激光通信系统中主要环节和信道对信标光功率的影响,根据捕获探测器的信噪比和探测概率关系,分析激光器发射到探测器接收全环节的信标光功率变化情况,建立了空空激光通信捕获链路仿真系统。通过该仿真系统,分析不同大气能见度所对应的探测概率,在此基础上讨论要实现探测概率为99%,需要的最小发射功率和最长通信距离。仿真结果表明：发射功率越大,大气能见度对航空平台间激光通信探测概率的影响越明显;发射功率不变,大气能见度越高时,最长链路距离越远;当发射功率为5 W,地面能见度大于等于10 km时,即可实现150 km的激光链路。通过仿真系统得出了信标光发射功率与探测概率之间的关系,对激光器的选择起到一定的借鉴作用。在仿真的基础上,开展的飞机间野外试验,可以有效地模拟飞机间激光通信系统的捕获探测概率。     

短波通信传播路径损耗分段预测方法

针对短波通信在不同通信距离具有完全不同的传播机制问题,综合考虑短波信号受电离层反射、地面吸收等环境因素的影响,建立了一个包含传播损耗、阴影衰落、多径衰落和多径时延的短波分段信道模型。在此基础上,根据短波信号在天波段和地波段的传播特性,分别研究了信道模型在相应传播距离内的传播损耗参数计算方法,以及短波电台无法正常通信的盲区范围。数值仿真结果表明,本文损耗预测结果能够体现不同传播模式下的变化情况,并与ITU实测结果基本吻合。该结论可为短波通信系统性能评估、抗干扰能力预测和通信方案优化等提供理论参考。     

海上无线通信系统中的分数间隔均衡算法

反水雷是一项极其危险的任务,无人平台的特点决定了其可以降低甚至消除这种危险。无线通信在无人平台中具有十分重要的地位,而多径传播和频率选择性衰落是海上无线通信的难点。通过研究分数间隔均衡算法(FSE-MMA)得知,该算法能够克服海上无线信道引起的多径传播和频率选择性衰落,而且收敛后剩余均方误差比波特间隔均衡算法(BSE-MMA)小。     

Rician衰落信道下的编码非相干混合DS-SFH扩频通信系统性能分析

本文针对部分带宽噪声干扰、多址干扰、Rician信道衰落和高斯白噪声等多种干扰存在环境下 ,MFSK调制异步非相干混合 DS- SFH扩频通信系统性能研究的基础上 ,对使用 RS( N,K)码 ,双 k卷积码和级联码 ( RS( N,K)外码 ,双 k卷积内码 )等几种不同前向纠错信道编码的 MFSK调制异步非相干混合 DS- SFH扩频通信系统性能进行了分析、计算和比较。同时分析和讨论了对部分带宽噪声干扰、Rician信道衰落等干扰对系统性能的影响 ,得到一些重要结果。     

图像末制导空对面导弹图像传输信道模型研究

针对图像末制导空对面导弹回传载机的目标信息图像存在马赛克(或停顿)等问题,以无线信道多径干扰为切入点,设计了一种基于图像末制导空对面导弹图像传输信道模型,分析了该模型的参数组成,并给出了误码率性能和图像传输质量的仿真结果。仿真结果表明,所提出的模型反映了弹载图像传输信道多径干扰特性,验证了多径干扰是造成载机接收图像质量退化的主要因素,可对同类型图像传输系统研制提供参考。     

浅海水声信道中重复累积码性能研究

针对浅海水声信道的强多途、长时延、严重衰落等特点,需采用性能好、能够实现线性编译码便于实时处理的信道纠错码技术以提高水声通信系统可靠性的问题,提出重复累积(Repeat-Accumulate针对浅海水声信道的强多途、长时延、严重衰落等特点,需采用性能好、能够实现线性编译码便于实时处理的信道纠错码技术以提高水声通信系统可靠性的问题,提出重复累积(Repeat-AccumulateRA)码作为浅海水声信道的纠错码方案。建立RA码在浅海水声信道中的仿真模型,比较其在不同浅海水声信道模型下的性能,通过水池数据传输实验研究编译码参数对RA码性能的影响,并以水下图像传输实验进一步验证该编码方案。仿真和实验结果表明：RA码在浅海水声通信系统中具有较强的纠错能力,选择合适的参数会进一步提高编码增益。与Turbo码和LDPC码的编译码复杂度对比,RA码能够实现线性时间编译码,算法复杂度低,硬件实现简单,在水声通信中具有非常好的应用前景。     

编码的非相干混合DS—SFH MFSK调制扩频通信系统在部分带宽多频干扰时的性能分析

本文针对部分带宽多频干扰（partial band multitone jamming)信道环境下，MFSK调制非相干混合DS-SFH扩频通信系统性能研究的基础上，对使用RS（V，K）码和双k卷积码等几种不同前向纠错信道编码的MFSK调制非相干混合DS-SFH扩频通信系统性能进行了分析、计算和比较，同时分析和讨论了部分带宽噪声干扰、前向纠错编码等对系统性能的影响，得到一些重要结果。     

直接序列扩频通信系统性能研究

为了进一步提高直接序列扩频(direct sequence spread spectrum,DSSS)系统的抗多径衰落性能,提出一种改进型的实用瑞利衰落信道模型,并在不同条件下研究了码长、扩频增益对其性能的影响。通过构建信道的动态模型,给出了DSSS通信系统良好的抗多径衰落性能,以及误码率(bit error rate,BER)与信噪比(noise-signal ratio,SNR)的关系曲线,对DSSS系统在多径瑞利衰落信道中传输时的抗多径衰落性能进行比较分析。Matlab仿真结果表明:与提高系统扩频增益相比,在多径衰落信道较强的条件下,增加PN码的码长能够更有效地提高系统抗多径衰落性能。     

V/UHF地空通信几何信道模型的仿真研究

分别研究了V／UHF地空通信中理想情况的几何信道模型和现实情况的椭圆几何信道模型，从不同角度较全面地分析了V／UHF地空通信的信道特性。在理想情况的几何信道模型中，对接收点合成场强的计算公式进行了仿真分析，得出了接收场强与发射功率等因素的关系；在现实情况的椭圆几何信道模型中，推导出了地面接收信号的标准多径时延和波达方向的概率密度函数，对标准多径时延、波达方向和接收功率进行了仿真，表明了多径效应对超短波地空通信的影响。     

基于UWB 测距辅助的车载自组网链路优化

针对车载自组网(vehicular ad hoc network,VANET)拓扑结构速度过慢、处理数据过多,导致信道容易 阻塞、实时性差的问题,提出一种基于地理信息和超宽带的小型自组网链路优化算法。利用UWB 测距信息和地理 信息进行系统设计和理论分析,并搭建基于Matlab 的仿真平台。仿真结果表明：基于该优化算法的链路模型在所有 可能的链路模型中位于次优或者最优这一档,相对同样物理拓扑结构下其他可能模型,最大时延优化可达25%。     

浅海水声信道模型差异对纠错码性能分析的影响

由于水声信道复杂多变,很难进行信道建模,迄今为止并没有一个标准的统计信道模型。针对不同的研究对象,往往需要采用不同的水声信道模型,而评估信道建模差异对研究结论的影响则具有重要意义。从信道纠错码角度,在分析时不变信道模型、时变信道模型和准静止衰落信道模型的基础上,结合高效信道纠错码(以LDPC码为例),讨论了水声信道模型差异对研究纠错码性能可能带来的影响,为实际设计水声通信系统提供参考。仿真结果表明,尽管不同信道建模方式对系统解码的具体信噪比数值要求不大相同,但编译码参数优化设计的方案基本一致,海试数据则进一步验证了上述结论。     

航天飞机轨道器遥测/指令系统的设计和飞行试验结果

哥伦比亚号(STS-1)航天飞机首次飞行时,其轨道器的测试仪表、通信和跟踪分系统(I-CTSS)除进行跟踪外还使用S频段信道接收数字话音和指令,并以724千码/秒的最大速率将数据打印或制成表。此分系统还可用来传输数字话音、遥测、电视以及实时和记录的数据。通信则通过S频段直接与地面联系;超高频(UHF)话音用于同着陆场及某些地面站的通信,并为状态向量修正提供备用信道。音频和电视分系统供机上使用,并与RF设备相接。机上还装有补充设备,用于记录机上数据,以供事后分析。在再入大气的飞行阶段,用S频段信道支援UHF信道,以便为空中交通控制设备提供双路单工话音通信。在整个飞行试验过程中,除一个专用信号调节器的冗余出现故障,研制性飞行测试PCM记录器和几个测量传感器有所损坏之外,STS-1的IC&T分系统几乎全都按规定的性能完成了任务。     

OFDM系统中ー种最大似然信道估计算法

基于正交频分复用( OFDM)技术的无线通信系统为获得较佳的系统性能，接收端必须进行信道估计。OFDM系统中基于最大似然(ML)准则的信道估计技术需要已知有效信道长度，现有ML信道估计算法没有提供一种有效的信道有效长度获取方案。本文在分析ML信道估计算法的基础上，提出利用线性搜索策略来确定信道的有效长度，提高了ML信道估计器的精度。在多径瑞利衰落信道下的仿真结果显示，该算法可以有效地跟踪有效信道长度，提高ML信道估计器的性能。     

水声混沌跳频通信的多普勒频移估计及补偿方法研究

分析了水声信道特性及混沌跳频通信抗干扰能力的特性，提出了跳频系统频隙划分的改进方法，并针对水声信道多普勒频移的特点，提出了基于导频的多普勒频移估计及补偿方法，并对该方法进行了仿真，仿真结果表明：基于导频的多普勒频移估计及补偿方法，与通常方法相比具有较强的抗窄带干扰的能力。     

CHESS 电台抗干扰性能仿真分析

CHESS电台采用差分跳频技术,实现了短波频段内高跳速和高数据传输速率,对通信对抗提出了新挑战。分析了差分跳频序列生成原理,基于CHESS电台结构,构建了差分跳频通信系统抗干扰性能仿真模型,对高斯白噪声信道和瑞利衰落信道下差分跳频信号的抗干扰能力进行了仿真分析。结果表明,部分频带干扰对差分跳频具有较强的干扰能力。在此基础上,提出了CHESS电台的干扰策略,可为我军的电子对抗提供参考。     

基于码跟踪的GPS/Galileo兼容性分析研究

传统全球卫星导航系统(GNSS)兼容性方法是基于接收机即时通道推导的,不能反映干扰对码跟踪的影响。考虑干扰信号对超前通道与滞后通道的影响,引入码跟踪谱敏感系数(CT_SSC),提出了一种基于码跟踪的GNSS兼容性分析方法。仿真分析了多种系统信号设置下的信号间CT_SSC特性,与传统兼容性分析方法的结果进行了比较。最后,在对星地链路预算精确建模的基础上,采用码跟踪的兼容性方法仿真分析了GPS与Galileo卫星导航系统间的兼容性,得出以GPSC/A码作为期望信号时,全球范围内GPS系统内干扰最大值为1.26dB,Galileo系统对GPS系统干扰最大值为0.63dB,而采用传统方法将会低估这种干扰的影响。