地空通信信道仿真模型研究.pdf

1、隨著軍事領(lǐng)域和民用領(lǐng)域?qū)Φ乜胀ㄐ艖眯枨蟮难杆僭鲩L,對地空通信系統(tǒng)進行深入研究并開發(fā)與之適應的通信技術(shù)已迫在眉睫。掌握地空通信信道特性是地空通信系統(tǒng)研發(fā)的關(guān)鍵之一,因此,研究地空通信信道的傳播特性,建立適當?shù)姆抡婺Ｐ蛯碚撗芯亢凸こ虘枚季哂惺种匾囊饬x。
　　本文結(jié)合國內(nèi)外研究工作者的實測數(shù)據(jù)歸納了地空通信信道小尺度衰落參數(shù)和大尺度衰落參數(shù)。通過幾何模型仿真分析了飛行器在航行、起飛到達、滑行、停場等狀態(tài)下的多普勒譜。鑒于成形濾

2、波器法構(gòu)建地空通信信道仿真模型的復雜度高,本文重點研究采用Rice法構(gòu)建地空通信信道仿真模型,實現(xiàn)地空平坦衰落信道、頻率選擇性衰落信道及陰影衰落的建模。Rice法的核心是構(gòu)造多普勒參數(shù)的計算方法。本文對比分析了等距離法(MED)、等面積法(MEA)、Monte Carlo法(MCM)、最小均方誤差法(MSEM)、精確多普勒擴展法(MEDS)、LPNM法(Lp-norm)、Jakes法(JM)以及近幾年Xiao C S、Zheng Y R

3、等人提出的Rayleigh衰落信道仿真方法的精度和復雜度。通過仿真分析上述方法的均值和自相關(guān)函數(shù),比較了上述方法的各態(tài)歷經(jīng)性。采用自相關(guān)函數(shù)均方誤差準則仿真分析了上述方法的統(tǒng)計特性,并給出選擇參數(shù)計算方法應當遵循的準則。地空通信信道小尺度衰落模型由Rayleigh和Rician衰落模型構(gòu)成。論文針對現(xiàn)有Rician衰落信道仿真模型統(tǒng)計特性不能迅速收斂于理論值的問題,給出了一種改進的高效Rician衰落信道仿真模型。仿真結(jié)果表明該模型在較

4、少的統(tǒng)計平均次數(shù)下即可達到良好的精度。文中還給出了信道狀態(tài)最復雜的飛行器低空飛行時的信道衰落特性仿真結(jié)果。鑒于Rice法建立的信道仿真模型在精度較高的情況下仿真速度較慢,本文將三角函數(shù)快速生成法引入該法建立的信道仿真模型中,設(shè)計了一種能有效節(jié)省存儲容量的Rice模型查表法。改進后的Rice信道仿真模型在提高仿真速度的同時降低了存儲空間的耗費。最后,針對隨機型仿真模型由于多普勒頻移中存在隨機變量,難以直接使用查表法提高仿真速度的問題,給出