基于速率自适应流星余迹通信设计

针对随机突发并且接收信号多数以指数衰减的流星余迹信道来说,研究链路自适应技术以达到充分利用流星余迹信道资源就显得尤为重要。深入研究了流星余迹突发通信的传播机理和信道的随机特性,从理论上经过分析计算证明了采用自适应变速率技术可以显著改善和提高流星突发通信性能,在此研究基础上提出了基于流星余迹动态信道估计的流星余迹自适应变速率通信技术解决方案。     

流星余迹通信信道统计特性及模型仿真

流星余迹通信不同于传统的通信,它是低速率通信,具有突发、不连续以及不定时的特性。流星余迹通信的复杂性要求有必要对其通信信道进行研究。可用流星率、占空比、平均持续期、等待时间和通信通过量是影响流星余迹通信信道性能的重要参数。根据偶发流星日心空间和地心空间的几何关系,得到了流星突发通信信道参数预测模型;并对流星通信链路观测的数据进行统计分析,得到流星余迹通信信道的各参数,预测结果和通信链路观测结果比较一致,为流星通信系统的建立提供了技术支持。     

流星余迹通信信道建模与性能仿真

在已有经验数据和理论的基础上,结合实际的通信情况,利用通信、数理、几何、概率的知识建立了流星余迹通信信道的数学模型,并且应用C++程序模拟了该信道模型。利用该模型对流星余迹通信信道的特性进行了仿真,并对流星余迹通信的几项重要指标(如流星余迹平均通信时间、余迹的到达间隔、多径干扰的概率等)做了统计,统计结果表明所建立的信道模型与实际的信道特性基本一致。该信道模型被应用于流星余迹通信系统的软件开发过程中,以模拟实际的流星余迹通信链路。     

链路自适应技术在流星余迹通信中的应用

流星余迹通信具有其他通信系统无法比拟的优点,如:大跨距、抗干扰、低截获概率特性和抗毁性等特点,使得这种通信方式的应用范围越来越广泛,尤其是支援短波通信及用作卫星通信的替补手段。但是流星余迹信道又是一种典型的突发信道,通信容量小和实时性差。为了最大限度地利用短暂的流星余迹信道,人们设计了链路自适应技术。此技术能够根据信道状况自动调整发射机和接收机的参数,使得流星余迹信道资源得到最大限度的利用。     

流星余迹信道与组网技术仿真分析

通过对流星余迹信道观测数据的分析,恢复出信道分布规律,建立流星余迹信道模型。将信道模型应用到网络仿真中,结合流星余迹网络结构模型、节点模型和通信协议模型,对多种运行参数进行仿真分析,验证采用退N协议的星型网络在实际数据驱动下的网络性能,得到最小发包时延和最大网络吞吐量的条件,为流星余迹通信系统的技术突破和设备研制提供可靠依据。     

流星辐射分布纬度变化预测模型与仿真

流星辐射分布在不同纬度的分布都各不相同,因此准确预测流星通信链路在不同纬度的流星辐射分布,从而改变大圆路径上天线的指向,以提高通信速率显得非常重要。根据流星轨道分布的特点,建立了流星轨道分布到流星通信链路的转换关系,推导出流星辐射分布纬度变化预测模型,并提出了求解模型的方法。将预测模型应用于流星通信链路,预测的结果和国外比较成功的预测模型预测的结果比较一致,为建立流星通信系统提供了技术支持。     

流星余迹通信网络建模与仿真

流星余迹通信具有间歇性、信道时变性的特点,大大限制了其网络稳定性和数据传输量,因此,如何提高流星余迹通信的稳定性和数据传输量,是流星余迹通信的关键技术之一。在多基站环状网络结构的基础上,将各基站用高速有线链路连成全连通网络以克服环状网络稳定性低的缺点,并且对基于停等协议传输的流星余迹通信网络,利用Opnet网络仿真工具搭建了网络仿真模型,对包长度和发包速率进行了分析,最后给出了仿真结果。     

一种流星余迹通信系统

流星余迹通信利用流星电离余迹对无线电波的反射和散射作用来进行通信,它是一种突发通信方式。流星余迹通信方式特殊,具有通信距离远、覆盖范围大、保密性强、通信信道不受电离层骚扰和极光等恶劣自然电磁环境的影响等特点,在未来战争中,流星余迹通信是一种理想的应急通信手段。另外流星余迹通信也特别适合于恶劣环境下的气象通信。介绍一种应用于小型移动载体的流星余迹突发通信系统的设计方案,并对其工作原理、关键技术及应用前景进行讨论。     

流星余迹信道建模与仿真分析

为检验流星余迹通信设备及软件在实战化环境中的应用效能,针对流星余迹通信信道规律复杂、实测代价高等问题,建立流星余迹信道仿真模型。通过对典型数学模型的深入研究,以欠密类流星余迹和过密类流星余迹信道模型为基础,融入了欠密类流星簇和多径信道两种特殊类型,按照概率论原理,建立了流星余迹信道混合模型,并结合流星余迹到达间隔模型,利用C++实现了流星余迹信道混合模型的仿真。该模型可生成包含单颗欠密类、单颗过密类、欠密类流星簇和多径信道等多种类型的复杂信道。仿真结果表明,所产生的流星余迹信道特征与实际信道基本相符,验证了该模型的可用性和合理性。     

基于TPC-RS的自适应编码流星余迹通信系统

 针对流星余迹通信系统原理及信道特点,研究了基于自适应编码机制的流星余迹通信系统．根据流星余迹信道能量随时间呈指数变化的规律,在系统误比特率的约束条件下,通过实时估计出的流星信号接收信噪比,动态地改变系统TPC-RS编码的码率冗余,实现信息速率的自适应变化,有效提高了流星余迹信道的利用率．仿真结果和分析表明,在相同信道条件下,采用自适应编码较固定编码传输效率在误比特率为2×10^-4时可获得3.68dB系统增益,数据通过量提高了一倍,验证了该方案的有效性和可行性．     

流星余迹反射信号特性研究

通过对采集到的流星余迹反射信号样本的分析和研究,总结出了反射信号的基本特征和分布规律,分析了不同类型反射信号的形成机理,指出了非流星余迹反射信号是流星余迹通信研究中不可缺少的内容。对如何充分利用非流星余迹反射信号给出了抗衰落措施以及协议设计要注意的问题,最后提出了流星余迹通信系统工程设计的新思路。     

一种高频雷达流星余迹回波干扰消除方法

流星余迹回波是高频雷达的主要干扰源之一,严重影响了雷达对目标的探测性能,必须加以抑制。该文根据地海杂波与流星干扰在多普勒谱上的差别,提出了用FIR型高通滤波器滤除杂波使流星干扰凸显出来;再根据流星干扰的分布特点分段计算背景噪声均值,求取流星干扰检测门限;最后用杂波信号来插值流星干扰位置上的数据,消除因去除干扰造成的杂波相位不连续。实测数据处理表明,该文方法工程实现性强,效果良好。     

流星突发通信中的变速率编码方案研究

流星突发通信是一种利用流星余迹进行通信的短时、突发通信方式。如何在较短通信时间内尽可能多的实现数据的可靠传输,始终是研究者关注的问题。传统的固定速率编码方案无法很好地适应信道变化,因此提出变速率编码以提高系统性能。通过对两种方案研究,对变速率编码算法进行了改进。仿真结果表明,改进后的变速率编码方案可明显改善系统性能。     

基于DSP的流星信道模拟器设计

讨论了流星突发通信欠密类余迹的信道特性及其模型。以TMS320VC5509 DSP为核心设计了流星信道模拟器系统，并给出模拟器在实验室流星突发通信自适应变速率系统设计中的测试应用。