近空間高速飛行器雙衛(wèi)星聯(lián)合通信信道模型研究.pdf

1、臨近空間飛行器高速飛行時在飛行器表面所形成的等離子鞘套，將引起通信信號的衰減，嚴重時會導致飛行器捕獲、跟蹤、遙測、導航的失敗。從通信角度而言，當前所選的通信體制與復雜動態(tài)等離子鞘套信道的不適配是影響通信質量及中斷的主要原因之一，因此構建準確的信道模型對突破等離子鞘套環(huán)境下的通信中斷問題研究具有重要意義。并且目前所有的研究都停留在“端對端”的信道模型研究中，沒有考慮多平臺聯(lián)合通信對通信質量的改善作用。本文一方面開展動態(tài)等離子鞘套信道建模研

2、究，建立多狀態(tài)的馬爾科夫信道模型以及單衛(wèi)星到飛行器的近-空綜合信道模型；另一方面在此基礎上從角度分集的思想出發(fā)，開展雙衛(wèi)星對飛行器聯(lián)合通信的信道模型研究，并分析了其對通信質量的提升作用。
　　針對等離子鞘套環(huán)境的動態(tài)性問題，采用隱馬爾科夫模型對其進行建模，并利用可逆跳變馬爾科夫蒙特卡洛算法估計信道狀態(tài)數(shù)及狀態(tài)參數(shù)，建立了動態(tài)等離子鞘套多狀態(tài)馬爾科夫信道模型；然后借鑒了陸地移動通信衛(wèi)星信道建模方法，以近-空大氣環(huán)境信道為基礎串行考慮

3、等離子鞘套信道，建立了單衛(wèi)星到飛行器的近-空綜合信道模型；最后考慮雙衛(wèi)星聯(lián)合通信，根據(jù)單衛(wèi)星兩狀態(tài)轉移矩陣以及雙衛(wèi)星之間的相關系數(shù)，獲取雙衛(wèi)星四狀態(tài)模型的轉移矩陣，建立雙星到飛行器之間聯(lián)合通信信道模型，并分析了不同仰角和方位角組合下雙星系統(tǒng)對飛行器通信質量的提升作用，為實際聯(lián)合通信雙星星座圖的選擇提供了參考依據(jù)。
　　本文提出的利用可逆跳變馬爾科夫蒙特卡洛算法對動態(tài)等離子鞘套進行建模，可以實現(xiàn)等離子鞘套在不同動態(tài)環(huán)境下模型狀態(tài)數(shù)以