基于飞行轨迹的无人机通信信道仿真

通过分析无人机之间无线链路的传播损耗、多普勒频率和多径时延等特征参数,提出一种基于三射线的无人机通信信道模型,并给出了无人机飞行轨迹在不同坐标系中的转换公式及已知飞行轨迹求解信道模型参数的方法。最后针对两种不同的典型飞行场景,对无人机通信链路的多径时延、传输损耗及多普勒频率算法进行了仿真验证,并获得了基于飞行轨迹的无人机空空数据链信道模型。该模型对无人机数据链系统参数选取、物理层算法设计和性能分析等具有重要意义。     

传输波形对数据链系统整体抗干扰能力的影响

为了使数据链系统能够真正发挥出作战效能,在实际运用中必须防范敌方可能施加的通信干扰.为此,定量分析了地空超短波数据链抗干扰能力,同时定性分析了在大功率噪声干扰机下数据链路的抗干扰理论性能和对不同抗干扰传输波形对数据链整体抗干扰性能的影响,研究了地空超短波数据链几种主要工作模式下的抗干扰性能,给出了不同抗干扰传输波形模式下的干扰-链路距离曲线.     

临近空间"空-空"激光通信链路传输特性分析

针对临近空间"空-空"激光通信链路的传输特性,进行了较为系统的研究.首先,对比临近空间的"空-地"链路和"空-天"链路,给出了"空-空"链路的大气信道特征:一方面,从大气成分等因素出发,指出了可能造成"空-空"链路大气衰减的3种原因,得到了"空-空"链路的大气衰减信道;另一方面,由相关资料得到"空-空"链路所在空域的大气湍流尺度,再根据大气湍流尺度与激光光束直径的对比关系引发的湍流效应的不同,分析了"空-空"链路的大气湍流信道.其次,重点针对大气湍流效应,进行了仿真计算,得到了光强闪烁方差与通信传输距离、光强闪烁方差与激光波长、到达角起伏方差与传输距离的关系.最后,对计算结果进行了讨论.     

面向低轨卫星的星地信道特性研究与仿真

随着5G的应用与6G的研究,构建空天地一体化网络已经成为未来通信系统的发展方向。低轨(Low Earth Orbit,LEO)卫星网络可以提供大容量、低时延、广覆盖的通信能力,是未来天基网络的重要组成部分。然而星地信道传播距离长,电磁环境复杂,其传播特性与地面蜂窝网络有着很大不同。介绍了目前低轨卫星关于星地链路信道的标准化进展,分析了影响星地链路信道特性的因素及计算方法。在仿真平台上利用Starlink卫星数据对星地链路传播中的各种损耗进行了仿真,为低轨卫星星地链路设计提供了参考。     

基于HARQ机制的数据链通信性能分析

利用JTIDS数据链现有的编码体制提出了一种基于HARQ机制的数据链通信模式,以提高报文传输的可靠性.首先对JTIDS系统的时隙结构进行改进,建立了HARQ机制的反馈信道,以保证该通信模式的实现;然后分析了JTIDS数据链系统在莱斯信道环境下的符号误码率,并在此基础上采用Markov模型对基于HARQ机制的数据链通信模式进行性能分析,评估了在该机制下通信的吞叶量、报文到达率、报文服务率和报文传输服务时延;最后,利用GSPN网对基于HARQ机制的数据链通信模式进行仿真分析,仿真结果表明采用HARQ机制的数据链通信系统能够很好地改善在恶劣信道环境下的报文传输能力,提高报文传输的可靠性.     

地空信道二径模型及仿真

在对地空通信信道充分研究的基础上,提出“二径模型”可以较好地模拟地空通信链路“通视”条件下的信道。对二径模型的仿真结果表明,主反射波与直射波干涉现象产生的深衰落点附近电平可能会低于系统灵敏度电平,可能会造成系统数据丢失或失去跟踪。三维仿真表明,信道不仅随着距离的变化会出现深衰落,还对某些频率的信号衰落较严重,而另一些频率则衰落较小。这对系统频率的选取有一定的指导作用。     

超短波通信链路分析

主要从通信系统设计的角度出发,对超短波通信链路分析进行了初步探索,介绍了能量传播分析法和链路余量分析法以及多径条件下的考虑。结合工程实践,给出了超短波通信链路分析示例,这将有助于系统工程师预知系统设计性能、控制技术风险、进一步提高信道估值的可信度。     

地空数据链链路负载百分比及轮询方式下算法

地空数据链指挥控制系统要向飞机发送大量的指令和态势数据,而无线信道的传输速率有限,这就会有积攒未发出去的指令和态势由于超时而失效的问题.因此有必要引入一个表示数据链路负载状况和繁忙状况的量,使指控系统实时地了解链路的负载情况,采取相应措施.引入链路负载百分比来表示链路的负载和繁忙状况,以所发送的指令和态势不超时为标准,给出了链路负载的算法.     

无人机信道下OFDM系统同步研究及仿真

正交频分复用（OFDM）技术由于其高效的频谱利用率和良好的抗多径和频率选择性衰落性能,成为无人机通信链路数据传输技术的一种可能的解决方案。针对无人机数据链系统技术指标要求,给出了OFDM系统参数设计和同步需求分析,提出了有效的OFDM同步技术方案,并在实用的无人机信道下对系统同步性能进行了仿真和分析。仿真结果表明,所提技术方案具有较好的同步性能和误码率性能,能够满足OFDM无人机数据链系统性能要求。     

地空数据链在民航数据传输中网络通信特性分析

目前,由于科技进步和通信技术的日新月异,ACARS系统越来越广泛地应用于我国各民航飞机上。该系统以地空数据链通信技术为支撑实现地空之间的数据传输。本文首先分析了我国目前民航公司地空数据链传输系统,在此基础上对网络通信特性做了深入探讨,并据此给出了个人对未来地空数据链传输系统的发展方向以及规划目标的意见和建议。本文中就地空数据链系统的发展规划所做的讨论,希望能够为其他相关理论研究提供一定的参考和借鉴。     

高空平台站空地链路信道建模与QualNet仿真

高空平台站通信是实现中继通信的重要手段,其受大气效应及多径效应制约严重,但网络仿真器中缺少针对高空平台通信系统的准确信道模型,无法进行有效的仿真分析。为此,从分析ITUR模型与Ricean模型出发,在此基础上改进QualNet仿真器内置的信道模型,使之基本实现对真实空地链路信道的近似模拟,将该信道模型应用于网络仿真中,并分析信道特性对空地链路性能的影响。最后,搭建了基于QualNet的半实物仿真平台,进一步增强了空地链路仿真的准确性和合理性。该信道模型及仿真平台对高空平台站通信系统的参数设计、性能分析具有重要意义。     

移动通信信道的建模与仿真

针对移动通信的特点,本文以中继卫星通信链路为主要研究对象,分析了该链路通信信道中存在的传播损耗,并以此为基础建立了链路通信的信道模型;最后仿真分析了不同的通信传输速率在加性高斯白噪声(AWGN)衰落信道、多径Rayleigh衰落信道、Rician衰落信道以及复杂衰落信道中的误码率特性曲线,仿真结果表明,满足Rayleigh衰落信道模型的信号分量对系统的性能影响较大,且传输速率越高,信号分量中的反射分量与多径分量影响越大。     

ACARS地空数据通信技术在民航领域中的应用

本文通过对ACARS地空数据链通信系统组成及工作原理的阐述,分析了通信系统在明航领域中的应用。地空数据链通信是一种在飞机和地面系统间进行数据传输的技术。飞机通信寻址与报告系统(Aircraft Communication Addressing and Reporting System,ACARS),是在航空器和地面站之间通过无线电或卫星传输短消息(报文)的数据链系统。它作为甚高频地空数据通信的第一个解决方案已在民航系统领域广泛应用。     

低轨卫星移动通信系统中译码前传协作策略的性能研究

卫星移动通信信道是典型的衰落信道,其信道特性在不同的环境中通常被表述为三种衰落形式,即Rayleigh 衰落、Rician衰落和遮蔽Rician衰落.为了保证可靠的通信,系统需要采用具有较强抗衰落能力的技术来进行信号的传输.近年来,协作分集技术因其能显著地提高无线通信系统的性能而吸引了大量的研究关注.莱曼等人的研究中提出了多种协同策略,包括放大前传,译码前传和编码协同等.本文中提出将协作分集技术应用在低轨卫星移动通信系统用户下行链路(卫星和终端用户之间的通信链路)中以减小信道衰落的影响.建立系统模型,分析得出该系统采用译码前传协作策略的通用误码率公式,由此推导出用户下行链路在Rayleigh衰落信道、Rician衰落信道、遮蔽Rician衰落信道条件下的系统误码率公式.仿真结果表明,理论分析和仿真结果完全吻合,本系统相对于传统无协作系统有较大的性能优势.     

基于SPMA协议的混合式信道负载统计方法

战术瞄准网络技术系统作为美军新一代战术数据链系统,在链路层面以"全双工"通信为基础实现了基于优先级概率统计的多址接入协议SPMA(Statistic Priority-based Multiple Access)。战术数据链的链路层协议或称MAC协议描述了节点接入无线信道的规则,采用合适的MAC协议,能够更合理地分配有限的无线带宽资源,是战术数据链的关键技术之一。本文主要对统计优先级多址接入(SPMA)协议的信道占用状态进行研究,从物理层和网络层两方面对信道占用状态进行统计,然后采用预测技术有效的估计实际的信道占用状态,设计了一种准确的混合式信道负载统计方法,有效地降低了信道冲突,保证了数据发送的实时性和高优先级数据较高的成功传输概率。     

地空通信信道模拟器研究

介绍一种用于模拟地空通信实际链路的信道模拟器,通过软硬件结合的方式,实现了可同时模拟6根多径信号信道模拟器。采用真实的通信信号发生器,可直接用于接收机的性能测试。采用良好的人机界面,可以使操作手直接了解在飞机不同区域、不同地形情况下的地空通信质量。对于多径敏感区域,模拟器支持反复飞行或悬停状态,可以替代飞机飞行,满足日常训练需求。     

一种宽带地空通信系统组网方案

 针对低仰角宽带地空通信中信道多径时延较大和快速时变的特点,提出了一种多址方式新颖的星型网组网方案.其内向链路采用基于Golay互补序列的异步码分多址方式,其外向链路采用基于Walsh序列的M元扩频码分复用技术,内向链路抗多址干扰能力很强,两种链路的接收端 都因结合了滤波器组频域均衡技术（FB-FDE）因而具有很强的抗多径衰落能力,并具有频带效率高,结构简单等优点.这种多址接入方式和组网方案很适合于低仰角下宽带地空通信信道环境中的应用,其主要性能得到仿真验证,具有很好的应用前景.     

基于过时信道状态信息的机会协作性能研究

机会中继是协作通信系统中提高频谱效率和节省功率消耗的常用方法.在通信过程中,信道估计时刻和实际中继传输信息时刻存在一定的延时,其产生的过时信道状态信息（Outdated CSI）会严重地影响协作通信系统的性能.分别从考虑直传链路和不考虑直传链路两方面,分析了过时信道状态信息对机会协作分集系统中断概率的影响.仿真结果表明,系统性能随着相关系数ρ的减小而变差,并且随着中继节点数目的增加而提高.     

LINK22特点及其在高斯信道条件下的链路性能仿真

本文从链路层的角度出发，介绍了北约22号战术数据链（LINK22）的技术体制。为了获得LINK22在高斯信道下的性能，我们用SPW软件建立了系统的链路仿真平台，并针对不同的波形结构对其误码性能进行了仿真测试。     

基于LVDS的AOSHSLC接口和测试系统研究

高级在轨系统（AOS）是空一空和空一地的测控与通信数据及其他有效载荷数据进行数据处理和数据管理的系统。提出在AOS系统中,采用位于空间数据链路层中,工作于虚拟信道链路控制（VCLC）子层的高速链路控制器（HSLC）,将高速和低速有效载荷分开以降低合路器和分路器的压力。提出了高速链路控制器的硬件接口和地面测试系统的设计方案,绘出了实现和测试结果。