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。     

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。     

流星余迹通信技术特征及影响

流星余迹通信利用流星电离余迹进行通信,它是一种突发的通信方式。流星余迹通信方式特殊,它具有很好的隐蔽性、很强的抗干扰能力,使其成为一种受到物理或电子攻击时的有效通信保障手段。这里给出描述流星余迹信道参数（流星达到率、可用时间比、平均持续期等）的数学表达及实测结果。制订2种流星突发通信的握手协议,并基于该协议和信道实测结果,估算得到流星突发通信的通过量和突发等待时间。     

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。     

流星余迹通信信道季节变化模型与仿真

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、不定时的特性。因此,流星余迹通信的复杂性要求有必要对其通信信道进行建模。根据流星轨道分布的特点,推导出轨道-辐射的转换,得到流星分布和通信链路的关系,建立了流星余迹通信信道季节变化预测模型,并将预测模型应用于流星余迹通信链路。预测的结果和中纬度雷达观测结果比较一致,为建立流星余迹通信系统提供了技术支持。     

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。     

基于流星余迹通信的调制解调器设计与实现

随着对适用于流星余迹信道的各种调制体制的日渐深入研究,基于流星余迹通信的调制方案也变得越来越复杂。为了达到流余系统通信性能进一步提高的目的,主要介绍一种基于流星余迹通信的调制解调器。介绍了流星余迹通信系统调制解调体制设计,探讨了调制解调器的具体设计及实现。给出了试验数据及测试分析,试验数据结果表明,该调制解调器完全满足系统指标,适应流星余迹信道的信道特性。     

OFDM在流星余迹通信中的应用

流星余迹通信是一种突发通信。在研究流星余迹通信及其信道特点的基础上,提出了将OFDM应用于流星余迹通信的设计思想,对具体实现中的关于OFDM参数的选取、同步及峰平比的降低等关键技术进行了深入分析,并给出了可行的解决方案。     

流星余迹通信最佳传输帧长设计

在分析流星余迹通信原理及其传输信道物理特性基础上,根据流星余迹电子线密度的分布特性,构建出流星余迹信号初始接收功率的概率密度函数.针对以信号帧为单位的自适应变速率传输机制,推导出欠密类余迹平均信息通过量与传输帧长的关系,提出最佳帧长设计原则,得到自适应传输帧长的理论最佳值.仿真结果表明,在满足通信可靠性及实时性的要求下,所得最佳帧长能使系统平均信息通过量达到最大,有效提高流星余迹信道利用率.     

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。     

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。     

Robust Voltage Fitting Techniques for Meteor Doppler Speed Determination

The nonlinear least square fitting techniques that the authors have employed until recently for measuring the Doppler velocities of head-echo meteor returns have proven to be limited in their effectiveness under certain circumstances where significant incoherent scattering from the ionosphere is present. Two alternative methods developed to independently but jointly determine the Doppler speeds are presented. The first method uses the Moore-Penrose matrix inverse to obtain the relevant meteor parameters. The second method is the steepest descent searching technique. These techniques have been applied to simulated meteor returns as well as meteor data set from February 2001. The Doppler velocities obtained using the new algorithms are presented. The implications of the improved Doppler resolution as well as robustness of the new approach are also discussed     

基于全天空流星雷达测量动量通量的新方法

全天空流星雷达是新一代的流星雷达, 可以接收流星余迹反射的无线电波, 目前主要应用于探测流星烧蚀区域的大气风场进而研究该区域的大气动力学.文中利用全天空流星雷达, 基于Hocking提出的测量重力波动量通量的新方法来研究昆明地区的大气环境参数—重力波的动量通量.由于采样时间间隔的不同, 该方法仍存在争议.本文主要利用昆明站工作频率为37.5 MHz的全天空流星雷达测得的流星数据来验证采样时间对重力波动量通量取值的影响, 同时利用工作频率分别为37.5 MHz、53.1 MHz的全天空流星雷达在2014年9月份观测的数据对该方法进行了对比分析, 结果表明:采样时间间隔的选取对重力波动量通量的取值有很大影响; 在合适的采样时间间隔内利用全天空流星雷达测量重力波的动量通量的新方法是可行的.     

天波超视距雷达抑制流星余迹干扰方法的研究

工作在高频波段的超视距雷达（OTHR）会受到流星余迹的干扰，这种干扰的存在，严重影响了OTHR的正常工作，流星余迹干扰在高局部短时间幅度是很强的，与海杂波产生差拍，表现为奇异性特征，利用子波变换对信号的奇异性具有很好的检测效果，提出了用二进制子波变换的方法有效检测和消除流星余迹瞬态干扰，这种方法与正交子滤波器比较，有较高的灵敏度和精度，并且在消除流星余迹干扰后，使信噪比得到提高。实测数据的仿真结果表明这种算法的有效性和实用性。     

流星通信链路的流星辐射分布模型

分析研究了流星前向散射通信链路和黄道坐标系统的关系,推导出偶发流星日心分布到地心分布密度的转换过程,得到了偶发流星的理论辐射分布(SporadicMeteor Radiant Distribution)模型.并运用该理论预测模型建立了一通信链路上空流星辐射分布,同时对可用流星率进行预测并和观测数据进行对比,结果比较一致,为流星通信系统的建立提供了技术支持.     

Coding for meteor burst communications

The use of error correction coding for meteor burst communications is discussed. The cutoff rate is derived for a meteor burst channel model which assumes that the received signal amplitude decays exponentially. The message error rate of a coded system, obtained by means of computer simulation, is compared to that of an uncoded system. A tight upper bound on the performance of the coded system is presented. It is shown that coding can reduce the signal-to-noise ratio (SNR) required for reliable communications via meteor bursts by many decibels. The coding gain is larger at shorter communication ranges where meteor trails, decay faster. It is also shown that the additional improvement achieved by providing the decoder with side information on the instantaneous level of the received signal is small