散射通信车载站天线自动对准技术研究

主要研究散射通信车载站天线快速自动对准技术与实现。针对衰落信道的时变特性,提出了散射通信天线快速自动对准的算法研究及实现方法。在通信工程中得以实现的散射通信天线快速自动对准不需在通信设备中另外增加任何硬件设备的前提下即可实现。该设计方案简单有效、经济实用。对配备该技术的散射通信车载站进行了多次外场试验验证,均取得了良好的效果,受到用户好评。     

基于MIMO-OFDM技术的对流层散射通信系统研究

对流层散射通信是一种典型的随参信道,多径衰落十分突出,所以要实现高速大容量散射通信是非常困难的。为了抵抗由于多径衰落所带来的散射通信性能恶化,提出了基于MIMO-OFDM结构的的新一代对流层散射通信系统框架。通过分析散射信道中的MIMO-OFDM结构,讨论MIMO-OFDM技术应用的主要问题,发现运用该技术可以有效提高散射通信的可靠度,克服高速数据在散射信道下的多径衰落,实现散射的大容量、远距离通信。     

对流层散射通信时间分集技术研究

针对对流层散射信号的时域衰落特点给出了一种适用于单天线、单发通道和单收通道轻便散射站的新型信号时间分集方法,即将待发送信息符号按等时间间隔多次延迟后重组为一个新的发送序列并共享带宽发出,在接收端对各冗余发送信息进行合并从而获得分集增益。分析了该体制的扩谱隐频率分集作用以及与各种前向纠错编码方法的兼容特性。实测结果表明,在平坦衰落与频率选择性衰落信道中信号的平滑能力均与传统的多天线空间分集体制相当。     

基于对流层散射信道的时间同步技术研究

针对对流层散射时间同步系统高损耗、信道延迟估计难度大以及多径效应明显等问题,在介绍分布式系统时间同步方案的基础上,结合对流层散射通信传输距离远、抗干扰能力强以及越障能力强的优点,对基于对流层散射通信的分布式时间同步系统进行了简要介绍,分析了主要误差来源,给出了分集接收结合双向时间比对的时间同步解决方案;对接收电平、相干带宽等信道参数的变化进行了仿真分析,结果表明,该解决方案可有效提高基于对流层散射通信的分布式时间同步系统的时间同步精度,具有可行性。     

散射通信海上应用研究

散射通信使用的电波频段大多为C波段。统计表明,散射通信电波在海上传播时,由于海面上空的大气折射指数等气象结构参数原因造成接收信号年中值电平损耗低于陆地;海面上空还经常出现利于电波传播的规则、不规则层反射现象及大气波导现象。上述原因使得散射通信设备在海面上使用时通信距离更远、信道传输容量更高,因此散射通信作为近海应急等通信的保障手段具有广阔的使用前景。     

一种基于短波和散射通信的自组网新方案

结合地空导弹网络化作战对于通信网络的需求,分析了无线自组网在其中的应用.针对短波通信带宽小、时延大以及信道不稳定的缺点,将对流层散射通信引入到短波自组网中,设计了多信道的无线自组网.控制信道采用短波,数据业务信道采用散射通信,可以满足组网的灵活性和实时的业务传输.最后对短波控制网络在OPNET中进行设计和仿真,分析了不同路由协议的性能.所做工作可为地空导弹网络化作战的通信网络的构建提供参考.     

基于BP神经网络的散射通信传输损耗小时中值预测

针对散射通信传输损耗短期预测问题,提出了通过大气参数对散射链路传输损耗进行短期预测。根据散射通信特点,利用BP神经网络强大的非线性数据处理能力,建立了基于气象预报(对温度、湿度和气压的预报)的散射通信传输损耗短期预测模型。通过建立典型散射通信链路,获取大量链路传输损耗及气象数据,进而对传输损耗短期预测模型进行验证并分析其预测性能,分析结果表明所建模型可依据散射链路的气象参数对其传输损耗中值进行较准确的短期预测,可用于指导战术散射通信链路的规划。     

森林罗盘在散射通信开通过程中的应用

散射通信是一种超视距通信方式,既不同于微波视距通信,又不同于短波电离层通信,具有非常明显的特点。在散射通信系统应用中,系统开通尤为关键。而散射通信能否顺利开通则取决于操作人员对系统的熟悉程度、开通经验及相关仪器的应用。以散射通信的基本原理为基础,突出介绍森林罗盘在散射通信开通过程中的应用,对散射通信系统的应用将会起到重要作用。     

LDPC码在对流层散射通信中的性能分析

阐述了对流层散射信道恶劣的传输环境,表明它的衰落特性。介绍了LDPC码的基本原理,分析了迭代译码的更新过程以及LDPC码的内交织性。为了在对流层散射通信中有效应用LDPC码,研究了信道特性与编码性能之间的关系,对LDPC码在散射通信中的性能进行了仿真,结果表明,在对流层散射通信中,信道的衰落相关性对编码性能有非常重要的影响,给出了相应的参考曲线,为LDPC码的应用提供先验信息。     

飞行器衰落对散射通信信道影响研究

对流层散射通信是一种重要的超视距通信手段,近几年大容量对流层散射通信已成为对流层散射通信的一个重要研究方向,飞行器衰落也是对流层散射通信研究的一个重要问题。在分析对流层散射通信信道的基础上,将对流层散射传播特性与飞行器前向散射传播特性作对比,重点分析飞行器导致的多径时延和多普勒频移变化。通过理论分析和仿真评估飞行器飞越对流层时散射通信信道特征,为探索克服飞行器衰落的关键技术提供了参考。     

认知无线电在散射通信中的初步应用

对流层散射通信是一种典型的随参信道,突出表现为多径传播,它会降低散射通信的可靠度.为了抵抗由于多径传输所带来的散射通信性能恶化,通常采用分集接收技术.文中探讨了认知无线电在散射通信中的初步应用,提出一种FDD(频分复用双工)自适应选频的散射通信设备,从而减小现有设备的复杂度.     

散射通信中的信噪比估计算法研究

随着对流层散射通信技术的发展,自适应变速率通信成为了对流层散射通信的一个发展方向,这就需要对信噪比进行准确的估计。首先分析了散射信道的特性,给出其信道短期特性的近似模型。然后介绍了3种盲信噪比估计算法,推导出其在复信道条件下的算法公式。对3种算法进行仿真分析,仿真结果表明M2M4算法精确度较高、运算简单,更适用于散射通信。     

广域分集技术在短波通信中的研究及应用

由于短波信道的时变性和多径性,信号经过短波信道到达接收端会受到严重的衰落,分集接收技术是抗信道衰落最有效的措施之一。文中针对短波通信特点提出了一种广域分集方法,对三种常用的分集合并方式的性能进行仿真分析,并在实际通信中进行了验证。     

紫外光散射通信接收技术研究

介绍了紫外光散射通信系统的基本原理和结构,分析了紫外光信号的传输特性,从光学系统、紫外滤光片和紫外探测器三个方面讨论了紫外光散射通信接收的相关技术.重点分析了紫外光散射通信对滤光片和紫外探测器的特性要求,为器件的选择研制提出了一定的依据,进一步探讨了紫外探测器的发展趋势.     

散射通信的协作分集技术研究

对协作分集进行简单介绍,提出了将协作分集应用到散射通信中的方案,分析了协作分集在散射通信中的应用可行性。并对其中的放大转发和译码转发在只有一个中继节点的情况下进行仿真,仿真结果证明在大信噪比时译码转发的性能优于放大转发。且协作分集应用到散射通信中在相同的信噪比下,误码率更低,提高了系统性能。利用协作分集技术对散射通信进行组网,较直接组网设备复杂度低,易于实现。     

基于抛物方程法的对流层散射通信信道建模及分析

为了分析实际应用场景中的气象环境因素对对流层散射通信性能的影响,采用抛物方程法结合湍流大气结构模型构建了对流层散射信道模型,并利用其计算了对流层散射传输损耗与信号快衰落分布,结果与ITU模型结果和理论快衰落分布曲线一致.在此基础上推导了散射信道在QPSK调制下的误码率,对实际传播场景下的散射通信链路进行了电磁建模和仿真计算,并分析了不同气象环境因素对误码率的影响.仿真结果表明：当通信距离较远时,信号服从瑞利分布,此时环境对误码率的影响较小;随着通信距离变近,源自某一散射体路径的信号功率会增强,信号可能出现莱斯分布,此时误码率随环境因素改变出现较大波动;通信距离相同时,在高温和潮湿气候下湍流活动较强,电波传输损耗较小,可实现较好的通信效果.     

基于非视线红外激光大气散射通信技术研究

为了实现非视线激光大气散射通信,根据米氏散射理论,建立了非视线通信链路模型,研究了1.06m激光的大气散射通信技术,分析了激光接收功率、激光发射功率、激光发散角、接收视场、探测器灵敏度、发射机倾角、接收机倾角、大气衰减和通信距离的关系,并搭建了试验原理系统,进行了1km距离的散射通信试验,获得了激光散射信号。结果表明,在一定的天气条件下,采用波长为1.06m的红外激光进行信号传输,有望实现远距离的大气散射通信。     

海岛散射通信应用研究

散射通信技术是利用通信波束在高空10～12 km以下对流层中产生的散射现象进行通信的一种通信方式,其单跳传播距离远、传输容量大、传播信道可靠稳定,被广泛用于中远距离无线通信中。由于海岛通信对通信信道和通信设备的特殊要求,近年来随着散射通信技术的日趋成熟,散射通信开始大量应用于海岛无线通信中。从海岛散射通信的理论依据、关键技术和端站建设要求三个方面对海岛散射通信进行了分析。     

基于反向散射通信的车辆精准定位技术

高精度车辆定位是自动驾驶、车联网中的关键技术环节,其中一个研究热点和难点是如何在高密度城市、隧道、地下车库等无法获取GPS或蜂窝网基站定位信号的区域实现低成本、高可靠的车辆精准定位。对此,创新性地提出了一种基于反向散射通信的车辆精准定位技术(即"BackCom车辆定位技术"),其仅须在车辆顶端安装一个包含2根天线的定位阅读器以及在道路边部署至少一个定位标签,便可实现高精度车辆定位。经仿真验证,BackCom车辆定位技术可以取得极高的定位精度。同时,BackCom车辆定位技术极易扩展,通过增加其定位阅读器中的天线数量,可进一步提升其定位精度。BackCom车辆定位技术具备低成本、低功耗、高精度、高可靠、部署方便等优点,适用于各种行车环境,具备极高的理论研究价值和商用价值。     

一种适用于散射信道的低速率相干检测器

本文概述了散射信道中低数字速率传输时相干检测工程实现的特点,并着重讨论了一种适合散射信道的传信率为128kb/s的相干检测器的设计方法、理论计算及实验结果.