基于高空平台站通信的三状态宽带信道模型

针对高空平台站通信系统中地面终端在大的环境范围内运动时的信道特性,文章提出了一种基于数字地貌的三状态切换信道模型,并且引入数字地貌模型,对仿真场景的地面特征进行了数字建模。仿真结果表明,该信道模型能够准确反映链路性能,对系统设计具有指导意义。     

基于高空平台站通信的三状态马尔科夫信道模型

信道是设计一个通信系统需要考虑的重要因素。介绍了高空平台站通信的概况,提出了一种基于三状态马尔科夫过程的高空平台站通信信道模型。利用数值分析的方法给出了郊区和森林衰落环境下接收信号功率的概率密度函数和系统的误比特率,并与仿真结果进行了分析和比较。对于当前高空通信平台的开发和研究等方面具有重要意义。     

航空激光通信系统的特性分析及机载激光通信实验

航空平台是天、空、地一体化立体空间网络的重要节点,建立空星、空空、空地激光通信链路是实现机载激光通信的关键。介绍了机载激光通信实验系统的组成与工作原理;进行了机载激光通信系统特殊性分析,包括大气附面层、平台随机大幅度扰动、平台高频振动、大气信道等外界约束环境对激光通信系统性能的影响以及相关抑制技术;具体介绍了飞艇-船舶间空地激光通信实验、双直升机间空空快速捕获实验以及双固定翼飞机间空空远距离激光通信的实验成果。     

一种基于距离判决的HAPS通信无线DCA算法

本文提出一种基于距离判决的高空平台站(HAPS)通信的动态信道分配(DCA)算法,通过对无线链路功率到收发链路距离的转化,实时监测HAPS通信的收发链路距离来进行无线信道分配,解决HAPS通信中由于负载不均等造成的无线资源无法满足用户需求的问题.通过与随机信道分配算法及最差可接受信道分配算法的性能进行比较,本文提出的基于距离判决的算法能够在阻塞概率稍微增加的情况下解决系统连接中断问题,有效地提高了系统的整体性能.     

高空平台无线通信系统设计

针对当前快速发展的高空平台无线通信系统,对其系统的原理、构成和技术特点进行简要介绍。在系统设计中分析了其信道模型,指出在低频段可以借鉴陆地移动通信的Okumura-Hata模型进行链路损耗预计;对空中交换体制进行了选择,提出了地空通信中抗多径衰落工程方法,抗多普勒频移的技术途径;实现了空中通信设备中信道模块、共用平台的小型化设计。对高空平台无线通信系统的发展方向进行了展望。     

基于星座网络的Ka波段星地信道建模研究

该文以某星座网络项目为背景,对Ka波段的星地通信链路进行了分析,仿真了不同天气环境,特别是降雨对信道损耗的影响,以及它们与天线仰角、工作频率等参数的关系。同时,探讨了Ka波段星地信道的平坦性,建立考虑了天气环境的Ka波段星地信道仿真模型,并对该模型的系统性能进行了仿真分析。     

机载激光通信链路的传输信道及性能分析

对于机载激光通信的传输信道,分析了大气信道中的衰减、光强闪烁、光束漂移及气动光学效应等复合效应,并推导了接收光束尺寸、链路中断概率和误码率等传输性能。仿真分析表明：一方面,接收光束尺寸受光束漂移及气动光学效应的影响而增大,且在低空条件下的光束尺寸主要受到大气湍流的影响而导致其大于高空条件的;另一方面,长距离的机载激光通信链路需考虑光束漂移的影响,并可通过优化发射光束大小进行抑制。     

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。     

高空紫外光通信信道特性

为研究高空大气信道对紫外激光通信的影响,引入散射链路所在高度信息修正紫外光单次散射链路模型;依照大气密度和臭氧浓度垂直分布得到紫外光散射系数和吸收系数变化规律;对高空15 km以下信号传播的时延、信噪比和信道容量进行仿真分析,得到以上三者的高空垂直分布.结果表明:高空大气环境对紫外光的消光系数主要由吸收系数决定;较小的散射作用令高空通信时延比近地面通信略低;吸收作用导致信噪比和信道容量均随通信平台位置高度增加而减小.高空紫外通信基本满足低速语音通信的要求.     

基于学习内容自适应的通信系统信道估计方法研究

通信系统信道估计以通信信号实时处理为主,信道估计的过程中丢失了数据特征,影响信道估计精准度。因此,设计了基于学习内容自适应的通信系统信道估计方法。估计辅助通信系统信道反射链路,确保信道状态稳定,避免信道估计丢失数据特征。引入学习内容自适应算法,采用联合学习内容,对信道估计进行自适应学习,结合反射信号的对应复系数,构建通信系统信道估计模型。通过调整通信系统独立信道残差,优化通信系统信道估计模型实现通信系统信道估计。采用仿真实验分析该方法的性能,实验结果表示,该方法的NMSE值仅为0.030,验证该估计方法的均方误差较低,具备较高估计准确性。     

基于QualNet的无人机数据链时延仿真

概述了无人机数据链的网络组成,介绍了通信网络仿真软件QualNet的功能特点及其架构,并在该软件平台下建立无人机数据链时延仿真模型,分析远近程无人机在不同MAC信道接入协议下的平均端到端时延和平均抖动.仿真结果表明,设计无人机数据链时可优先采用TDMA接入协议.     

QualNet环境下数据链的性能仿真

战术数据链是数据通信技术在军事方面的典型应用,主要采用通信网络技术和应用协议,实现机载、陆基和舰载战术数据系统之间的新型数据交换及战术系统的各项功能,因此组网协议的研究是数据链系统工作的核心.文中介绍QualNet环境下数据链的系统建模和系统仿真实验,得到数据链的网络规模、网络循环周期、系统响应时间、MAC端到端时延等总体性能指标,以及这些总体性能的影响因素和相互关系.     

基于OPNET的高频通信协议仿真与分析

由于电离层信道具有不可摧毁性,在应急通信领域研究短波通信协议就显得尤为重要。文中在第三代短波自动链路协议基础上,采用新技术对多址接入技术进行了研究分析,并利用OPNET Modeler 14.5网络仿真平台验证方案的可行性。在短波通信网络模型中,管道机制利用长期信道预测软件VOACAP获取电离层信道质量参数进行无线信道建模;核心函数和C编程语言进行3G-ALE节点模型及相关进程模型、网络模型的建模。对不同场景进行的仿真实验表明,信道质量对网络节点间建链成功率影响最明显,网络节点个数及两节点间距离对建链成功率影响次之。     

QualNet环境下战术数据链的性能对比

在QualNet环境下通过系统建模和大量系统仿真实验(除了轮询协议和TDMA协议不同之外,其它实验条件完全相同)对比研究了战术数据链在轮询协议、TDMA协议的系统性能表现。实验和分析结果表明,战术数据链采用TDMA协议后不仅大幅度提高了网络规模,而且实时性也有一定程度的提高。     

地空衰落信道建模与仿真

在对地空信道角度统计特性分析的基础上,得到非直视分量通用多普勒功率谱和天线空间相关系数数学表达式。将地空信道小尺度衰落和大尺度衰落结合起来,用Nakagami衰落来建模地空信道小尺度衰落。将Zheng模型仿真法和MSEM仿真法分别用来模拟地空小尺度衰落和大尺度衰落模型。仿真结果表明,信号经过信道后幅度和频率都将发生显著的变化。     

空地高速数据传输研究

针对高速空地数据传输时由于地面反射产生信号衰落、引起码间干扰的问题,阐述了空地数据传输的二径模型、信号衰落的模式及特点;在此基础上,对QPSK、QAM和OVTDM 3种调制体制进行了分析;使用MATLAB对3种调制方式在二径模型下信号的码间干扰进行了仿真、比较,并给出了一种2符号OVTDM的信号波形。仿真及分析结果表明,2符号OVTDM的码间干扰和波形畸变小,频谱利用率高,性能优于QPSK和16QAM。     

一种战术消息流量管理器的设计及其性能分析

战术数据链系统中,平台的差异性以及消息自身的特点导致了平台对网络资源需求的不均匀性。为了满足繁重网络业务量产生的特殊传输需求,设计了一种战术消息流量管理器(TM)。首先给出其设计原理,接着介绍系统建模,最后给出了TM的仿真性能结果及其分析。     

基于无人机的空地信道特性测量系统

随着各种飞行器和通信一体化的发展,对空地信道特性的研究变得愈发重要且迫切。针对空地通信场景,本文研制了一套由无人机发射单元和地面接收单元组成的无人机空地信道测量系统。该系统选取具有平坦功率谱特性和大动态范围的ZC序列作为测量序列,利用硬件实现实时提取信道冲激响应(Channel Impulse Response, CIR),并通过采样偏差恢复、系统响应校正等方式,提高信道测量系统的准确性。实测验证结果表明,本文研制的信道测量系统与信道模拟器模拟结果和射线跟踪(Ray Tracing, RT)仿真结果基本一致。最后,开展了校园场景空地实测活动,分析了该场景路径损耗(Path Loss, PL)、莱斯K因子、均方根时延扩展(Root Mean Square-Delay Spread, RMS-DS)等信道特性。     

短波地空语音组网中VoIP语音质量评估

短波地空话音组网是短波话音通信发展的必然趋势,组网后VoIP技术的引入会为短波语音通信带来很大的便利,但同时语音质量会受到影响,其中VoIP编码技术是影响语音质量的主要因素之一。通过Matlab对采用不同编码技术重构后的语音,经过基于Watterson模型的短波信道传输后到达接收端的质量进行了PESQ评估,并仿真分析了丢包率对不同编码语音质量的影响,得出了不同编码的优劣性。     

基于QualNet的通信网络仿真研究

通过对常用网络仿真工具的分析比较,提出基于QualNet的通信网络仿真,并给出一般情况下的仿真流程图,搭建了一个栅格状有线网络,在节点间配置典型的CBR业务并对各节点及网络的协议参数进行设置,通过对仿真结束产生的柱状图进行分析来评估网络性能。