航空信道的建模及其應(yīng)用.pdf

1、隨著航空事業(yè)的發(fā)展，航空通信越來(lái)越受到人們的關(guān)注，也將在未來(lái)無(wú)線移動(dòng)通信發(fā)展中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。在航空通信中，由于飛行器的快速運(yùn)動(dòng)，接收信號(hào)受到航空信道的嚴(yán)重的多徑衰落的影響。因此，對(duì)于航空信道進(jìn)行精確、有效、合理的建模具有重要意義。
　　 本文主要研究了航空信道的模型的建立及其應(yīng)用，完成的工作如下：
　　 (1)對(duì)無(wú)線信道的特性進(jìn)行研究，主要分析了通信環(huán)境中移動(dòng)臺(tái)的移動(dòng)速度、電波頻率以及信道的時(shí)間選擇性和頻率選擇性

2、衰落特性。并在此基礎(chǔ)上，重點(diǎn)研究了航空信道的傳播特性，根據(jù)飛行器狀態(tài)的不同，將航空信道分為飛行場(chǎng)景、起飛和降落場(chǎng)景、陸地滑行場(chǎng)景和對(duì)流層散射場(chǎng)景等四類不同的航空信道場(chǎng)景，并分析了與之對(duì)應(yīng)的大尺度衰落和小尺度衰落的特性，主要包括路徑傳播損耗、衰落深度、衰落速率、多普勒功率譜和延遲功率譜。
　　 (2)在航空通信系統(tǒng)條件下，根據(jù)信道在四種不同場(chǎng)景下的特性分別建立了相應(yīng)的信道模型，并對(duì)所有建立的模型進(jìn)行了仿真，通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論分析

3、的比較，可以得出兩者是一致的，從而驗(yàn)證了模型建立的合理性和有效性。
　　 (3)研究了傳統(tǒng)的SC-FDE系統(tǒng)在所建立的航空信道模型(四種場(chǎng)景)下的應(yīng)用并對(duì)其進(jìn)行了仿真，由于航空信道的惡劣特性，傳統(tǒng)的SC-FDE系統(tǒng)傳輸性能很差，無(wú)法滿足通信需要，本文建議了SC-FDE系統(tǒng)的改進(jìn)方案即基于Turbo編碼的SC-FDE系統(tǒng)，并將改進(jìn)系統(tǒng)在四種不同場(chǎng)景下的信道模型上進(jìn)行了仿真，并與傳統(tǒng)的SC-FDE系統(tǒng)的誤碼率性能進(jìn)行分析和比較，驗(yàn)證

4、了改進(jìn)系統(tǒng)的有效性，從而使得通信系統(tǒng)在比較復(fù)雜的航空信道上也可以得到比較好的傳輸性能(如在起飛和降落場(chǎng)景下，在信噪比較小的情況下系統(tǒng)的誤碼率BER可達(dá)到甚至更小)，從而滿足信息傳輸?shù)囊蟆?br>　　 (4)為進(jìn)一步提高SC-FDE系統(tǒng)的傳輸質(zhì)量，本文還研究了系統(tǒng)的定時(shí)同步方法，提出了一種新的定時(shí)同步算法，并在四種不同的航空信道中進(jìn)行了仿真，仿真結(jié)果表明，在不同的航空信道中，原有的Schmidl&Cox算法有比較明顯的平臺(tái)效應(yīng)，對(duì)于符