航空信道的建模及其應用.pdf

1、隨著航空事業(yè)的發(fā)展，航空通信越來越受到人們的關注，也將在未來無線移動通信發(fā)展中發(fā)揮越來越重要的作用。在航空通信中，由于飛行器的快速運動，接收信號受到航空信道的嚴重的多徑衰落的影響。因此，對于航空信道進行精確、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用，完成的工作如下：
　　 (1)對無線信道的特性進行研究，主要分析了通信環(huán)境中移動臺的移動速度、電波頻率以及信道的時間選擇性和頻率選擇性

2、衰落特性。并在此基礎上，重點研究了航空信道的傳播特性，根據飛行器狀態(tài)的不同，將航空信道分為飛行場景、起飛和降落場景、陸地滑行場景和對流層散射場景等四類不同的航空信道場景，并分析了與之對應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，根據信道在四種不同場景下的特性分別建立了相應的信道模型，并對所有建立的模型進行了仿真，通過對實驗結果與理論分析

3、的比較，可以得出兩者是一致的，從而驗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(四種場景)下的應用并對其進行了仿真，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，無法滿足通信需要，本文建議了SC-FDE系統(tǒng)的改進方案即基于Turbo編碼的SC-FDE系統(tǒng)，并將改進系統(tǒng)在四種不同場景下的信道模型上進行了仿真，并與傳統(tǒng)的SC-FDE系統(tǒng)的誤碼率性能進行分析和比較，驗證

4、了改進系統(tǒng)的有效性，從而使得通信系統(tǒng)在比較復雜的航空信道上也可以得到比較好的傳輸性能(如在起飛和降落場景下，在信噪比較小的情況下系統(tǒng)的誤碼率BER可達到甚至更小)，從而滿足信息傳輸的要求。
　　 (4)為進一步提高SC-FDE系統(tǒng)的傳輸質量，本文還研究了系統(tǒng)的定時同步方法，提出了一種新的定時同步算法，并在四種不同的航空信道中進行了仿真，仿真結果表明，在不同的航空信道中，原有的Schmidl&Cox算法有比較明顯的平臺效應，對于符