数字对流层散射传输技术新动向综述

对流层散射通信以其独特的魅力广泛应用于世界军事通信领域。2006年8月美国三大公司利用TM-20新型高速散射调制解调器成功地联合演示了传输速率高达40Mbps的Ku波段散射超视距通信试验,这一重大里程碑事件再次掀起了散射通信研究的新热潮。对数字对流层散射通信技术的发展动向展开了综述,重点针对TM-20的技术体制和应用进行了分析点评,给出了大容量散射传输适于近距离通信应用的工程结论。     

自适应均衡技术在散射通信中的应用

概括介绍了大容量散射通信的特点;阐述了自适应均衡技术的基本原理、技术特点及应用范围,着重讨论了其在对流层散射通信中的应用,介绍了国外采用自适应均衡技术的散射通信设备情况;给出了一种用于大容量散射通信调制解调器的自适应均衡器的实现方法。     

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。     

短波信道对数字信号传输的影响

数字信号可以通过调制解调器在无线信道中传输,但由于数字通信的大容量和高可靠性,对无线信道有特殊要求。随着通信数字化的发展．如何在极不稳定的短波信道上实现高速可靠的数据传输,拓展短波通信业务,成为军事通信领域的重要课题。由于短波信道是变参信道,对数字信号传输存在影响,文章对其影响进行了阐述,主要分析了多径效应、多普勒效应、电台及调制解调器的性能对数字传输的影响。     

失真自适应接收技术在散射信道中的应用

概要介绍了适用于对流层散射信道的失真自适应调制解调器的工作原理和关键技术。通过比较分析得到了失真自适应接收技术是中容量对流层散射通信设备中的最佳检测技术这一结论。结合具体设备介绍了该技术在中容量对流层散射通信设备中的应用。     

短波信道对数字信号传输的影响

数字信号可以通过调制解调器在无线信道中传输，但由于数字通信的大容量和高可靠性．对无线信道有特殊的要求。随着通信数字化的发展，如何在极不稳定的短波信道上实现高速可靠的数据传输，拓展短波通信业务，成为军事通信领域的重要课题。     

四进制时频编码调制解调器的试验性能

本文介绍一种用于中低速数字对流层散射通信设备中的采用四进制时频编码分集技术的调制解调器的工作原理和理论性能。并给出了在对流层散射信道模拟器上测试的性能结果。     

一种新型散射调制解调器设计

针对对流层散射信道的衰落特点,提出了一种基于自适应选频的散射调制解调器设计方法。分析了自适应选频技术的理论性能,给出了仿真计算结果,在此基础上提出了一种自适应选频调制解调器硬件设计方案,并给出调制解调器在瑞利衰落信道条件下的测试结果,从而证实了散射调制解调器采用自适应选频技术能够取得较好的性能,为单天线散射设备的开发奠定了基础。     

全数字线性调频信号产生及失真自适应接收机技术研究

对流层散射信道是一种随机多径信道,在该信道上传输数字信息时,首先要克服多径时散引起的码间干扰和快衰落导致的通信性能恶化。本文阐述了分离多径技术方案抗码间干扰、抗快衰落以及失真自适应接收的机理,研究了线性调频信号多径分集调制解调器的数字化实现,给出了系统性能测试的结果,积极有效地解决了散射信道存在的主要问题。     

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。     

2Mbps Chirp-QPSK调制解调器设计与实现

对流层散射信道是典型的变参信道,针对其深衰落和时变色散特性,巧妙设计信号形式,提出了一种适合时变深衰落信道,较高速率的线性调频体制的调制解调方案。以理论仿真为基础,指导硬件设计实现,利用思博伦通信公司的SR5500信道模拟器,测试了系统在高斯白噪声信道和变参信道上的性能,得到了良好的误码特性曲线和可观的隐分集效果。该设计扩大了线性调频的应用范围,为散射通信增加了一种优秀体制,具有可观的工程应用前景。     

基于信道探测的对流层单载波传输技术研究

针对对流层散射信道的特征,设计了基于信道探测的对流层单载波传输方案,论述了其原理,从理论上分析了其性能.并与最佳合并的多重分集性能作了对比,实验模型的实测结果与理论分析结果有较高的一致性,证明了理论分析的正确性.这一理论用于实践可以显著地简化设备,对通信系统的研发具有较高的参考价值.     

基于USB接口的对流层散射信道测试设备

为拓展散射通信在各种地域时域环境下,比如在沙漠、海面、春夏秋冬季及不同天气状况下的应用,需对各种地域、季节和天气状态下对流层散射信道的电波传播特性进行测试和统计。基于USB接口的散射信道测试设备,对信道特性-电平衰落、信号多径传输特性、相关带宽及空间相关性进行单项或多项循环测试。用PC机对测试数据进行图形化显示并对数据完成后续处理与分析,具有连接方便、数据传输速率高、可热插拔等优点。     

MIMO信道估计在对流层散射中的性能分析

将MIMO与对流层散射通信相结合。首先阐述了对流层散射信道的衰落特性,建立了MIMO对流层散射信道的信道模型,并给出了具体的仿真步骤。然后,根据散射信道的特性研究了MIMO基于训练序列的信道估计,重点分析了最小二乘(LS)和最小均方误差(MMSE)估计算法,并针对不同算法的性能进行了仿真分析比较。结果表明,在对流层散射通信中,良好的信道估计能使发送数据在接收端被正确地恢复接收,提高了系统性能。     

高速成形滤波器的设计与实现

结合TCM／8PSK高速调制解调器的要求，设计并实现了速率高达300Mbps的波形成形滤波器和相应的数模转换器。提出了一种基于分布式算法结构的新型滤波器结构，解决了FPGA中滤波器的高速计算问题。实验结果表明本文的结构可行，同时对其他领域也有应用价值。     

高分辨率测距雷达系统宽带调制解调器

为提高随机码脉冲测距雷达的测距分辨率必须保证扩频码的调制解调带宽,在研制速率为150M的高速随机码发生器的基础上实现了2.4G/900M载波的宽带调制解调器。该调制器采用ADI公司的调制芯片ADL5375,解调器采用ADL5382,基带信号与调制解调器之间采用低电压差分标准LVDS连接传输。测试结果表明:采用该种调制解调电路能保证解调正确并具有较高的信噪比。     

Digital transmission of high bit rate signals using 16DAPSK-OFDMmodulation scheme

Radio transmission signals are distorted by multipath propagation and signal level fading in the channel. In the case of digital transmission systems, the distortion of signals causes a degradation of bit error performance. It is an especially severe problem with digital outside-broadcasting-link (OBL) which has to transmit, for example, digital HDTV signals at more than about 45 Mbps. The OFDM modulation scheme can mitigate the adverse effects of multipath fading. An experimental OFDM modem has been developed to enable stable transmission of digital HDTV sources in an OBL. The experimental modem distributes transmitting digital data to 688 carriers in a bandwidth of about 13.5 MHz using the 16DAPSK for each OFDM carrier. A combination of 8DPSK and 2DASK is adopted as the 16DAPSK and another combination of 8DPSK and coherent 2ASK instead of 2DASK is also considered. Indoor transmission experiments confirmed that the 16DAPSK-OFDM is feasible for transmitting high bit rate signals, even under severe propagation conditions     

Troposcatter Test Results for a High-Speed Decision-Feedback Equalizer Modem

A digital data modem which can operate at 1.5, 3.1, 6.3, 9.4, or 12.6 Mbit/s has been developed under the Megabit Digital Troposcatter Subsystem (MDTS) program for operation over Defense Communications System troposcatter links. An adaptive decisionfeedback equalizer (DFE) is used in the demodulator to eliminate intersymbol interference, combine diversity channels, and augument the existing diversity configuration with implicit diversity. This paper presents the results of a field test of the MDTS modem at the Rome Air Development Center troposcatter test facility during the winter of 1976. The field test, which encompassed generally weak signal and strong multipath conditions, yielded excellent performance results at all data rates. The field tests established the capability of the MDTS modem to efficiently communicate digital data over DCS troposcatter links at data rates up to 12.6 Mbit/s.