月表环境无线电波传播分段预测模型

针对经典无线电波传播模型不适用于月球特殊的传播环境问题,提出一种月表环境下电波传播损耗分段预测模型。该模型首先建立包含自由空间段、月面反射段和月球绕射段的理想分段预测模型,并给出不同区间内传播损耗预测算法,然后考虑传播路径剖面上多重障碍物导致的额外损耗,以及其对分段区间参数的修正方法。将其应用于美国国家航天局提供的月表实际场景,仿真结果表明该模型预测结果与“阿波罗”登月工程获得的实测数据非常吻合,可用于辅助月表无线通信系统的参数设计和性能评估。     

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。     

基于QuaDRiGa的无人机非平稳信道模型

为了解决无人机信道模型非平稳参数空时不连续的问题,提出了一种支持三维运动及姿态旋转的无人机非平稳几何随机模型,用于描述和模拟无人机对地多输入多输出通信信道的真实特性。该模型借鉴QuaDRiGa中的“准确定性”思想,基于收发端拓扑关系更新时变信道参数,考虑路径生灭概率改进信道功率计算方法,引入姿态相位矩阵描述无人机姿态旋转,以实现无人机非平稳信道参数的平滑演进。数值仿真结果表明,本文提出模型能够保证功率和角度等参数的平滑演进,输出信道的自相关函数具有非平稳性且受无人机姿态影响显著,可用于无人机通信系统设计和算法优化等领域。     

无线衰落信道模拟方法及仪器研制

信道模拟器是近年来无线通信系统测试与性能评估中的新型测量仪器,研究了包含路径损耗、阴影衰落、多径衰落和信道噪声多种因素的无线信道模型,提出了一种基于谐波叠加原理且易于硬件实现的复合衰落信道实时模拟方法,并据此研制了中频信道模拟器原理样机。实测和分析结果表明,模拟器输出信道衰落分布与理论值非常吻合,统计方差的相对偏差约为0.06%,而自相关特性和多普勒功率谱也均与设计值吻合,可用于实验室模拟真实传播环境对无线信号的随机失真影响。     

不完全信道状态信息条件下多用户Turbo-BLAST迭代检测算法

该文将空时多用户检测技术和Turbo-BLAST方案相结合,构造了基于CDMA技术的多用户Turbo- BLAST系统模型,提出了不完全信道状态信息条件下的解相关算法和迭代检测算法。在发送端将V-BLAST结构与CDMA技术相结合实现多路复用,在接收端利用空时多用户检测算法去除用户间干扰,得到期望用户的接收信号,然后采用考虑信道估计误差的软干扰抵消迭代检测算法,对期望用户的接收信号进行检测以去除天线间干扰。仿真结果说明,所提算法对于多用户Turbo-BLAST系统是有效的,可在不增加复杂度的条件下达到良好的迭代效果。     

火星地表障碍物对电磁波传播损耗的研究及仿真

针对传统电磁波传播模型不适用于火星特殊的传播环境问题,对火星表面不同障碍物对电磁波的影响进行研究及仿真。根据一致性绕射原理,分别研究了几种火星地表典型的障碍物对电磁波传播的影响,并对每种地表物质特性进行分析。同时运用两种不同数学计算模型来仿真结果,再运用三维射线跟踪法模拟真实火星地表进行仿真,最后将三者结果进行对比分析。仿真结果表明,不同方法的预测结果相似度较高,可将仿真数据根据实际情况作为火星地表无线通信系统设计的参考依据之一。     

多输入多输出信道空域相关性评估简化模型

针对任意散射环境的多输入多输出(MIMO)信道,提出一种基于角度域脉冲采样的空域相关性评估简化模型,推导常见采样脉冲空域相关系数的近似简化解析式,并详细分析简化模型中采样脉冲数目和加权系数的选取依据,大大降低MIMO衰落信号空域相关性分析的复杂度.仿真结果表明:当到达波角度扩展为5到20度且采样脉冲数目大于36时,本文...     

基于虚拟仪器的数据链测试模拟器研制

针对传统数据链测试设备功能单一且不易重构的问题,借鉴虚拟仪器模块化的设计思想,设计实现了一种基于美国国家仪器公司（National Instruments,NI）通用软件无线电平台的数据链测试模拟器。该模拟器采用线性调频信号叠加（Sum of Linear Frequency Modulation,SoLFM）的方法高效产生具备连续相位的时变信道衰落,包括瑞利衰落、莱斯衰落和对数正态衰落等,并结合多相滤波思想能够精确模拟数据链长时延的多径传播场景。利用矢量网络分析仪对硬件模拟器输出的信道传递函数和信道冲激响应进行实测验证,并对各支路的随机信道衰落包络分布进行统计验证。实测结果表明,该数据链测试模拟器输出的信道函数和统计分布均与理论值吻合,因而可用于数据链装备的系统优化、验证和性能评估。     

无人机毫米波信道测量与建模研究综述

无人机毫米波通信具有灵活性高、传输速率快、频谱资源丰富等优点,在军用和民用通信领域拥有广阔的应用前景。信道实际测量和精确构建符合真实场景的信道模型是无线通信技术的理论基础,也是无人机毫米波通信系统的优化设计和性能评估的关键。首先总结了无人机毫米波信道测量与建模面临的新需求和挑战,并对当前国内外最新研究进展进行分类阐述和分析比较,最后讨论了无人机信道模型未来发展的趋势和潜在的应用场景。