基于空間站環(huán)境的時間反演電磁通信信道特性及信道估計研究.pdf

1、時間反演（TR）技術能夠使電磁波在目標點產生空間和時間的同步聚焦，且傳播環(huán)境中的多徑分量越多，信號的聚焦效果越好?？臻g站環(huán)境為典型的復雜多徑環(huán)境，多徑效應所帶來的碼間干擾嚴重影響了無線通信的質量與性能。因此，基于時間反演技術構建的新型電磁通信系統非常適合應用于空間站環(huán)境。為設計空間站環(huán)境中高速、穩(wěn)定的時間反演電磁通信系統，首先需要研究其信道特性，充分了解時間反演信號的傳播規(guī)律，為后續(xù)的系統設計提供保障，而信道估計也是時間反演電磁系統中的

2、重要部分。因此，本文研究了空間站環(huán)境中時間反演電磁通信信道特性和信道估計的相關問題，研究工作主要包括以下三個部分：
　　第一：超寬帶（UWB）時間反演（TR-UWB）電磁系統信道特性及系統魯棒性的研究。分析了空間站環(huán)境中TR-UWB系統的路徑峰值功率增益和信道特性參數的變化情況。TR技術能夠很好地克服電磁波經過兩個太空艙轉角處時的大幅信號衰減，同時在空間站各處都能保持比較好的 TR信道特性參數。通過分析相關系數和信道特性參數的變化

3、，研究發(fā)現接收端在小范圍移動時具有較好的魯棒性。
　　第二：超寬帶時間反演多天線超分辨電磁系統信道特性的研究。通過分析亞波長天線陣列信道特性，研究影響時間反演超分辨率聚焦效果的因素，為設計出性能優(yōu)良的亞波長天線陣列提供幫助，可以提高空間站內通信系統的容量和速率。研究發(fā)現時間反演鏡天線的數量、間距和刻蝕周期性微結構等對聚焦效果均有所影響，其中亞波長天線陣列的包絡相關系數和超分辨率聚焦有著非常緊密的聯系，根據天線陣列選擇合適的工作頻段

4、能夠顯著的提高超分辨率聚焦效果，也可以用于設計亞波長天線陣列。
　　第三：正交頻分復用（OFDM）的時間反演電磁（TR-OFDM）系統中信道估計相關問題的研究。TR技術在OFDM系統中相當于一個濾波器，通過利用 TR自適應相位共軛補償特性來消除多徑信道引起的相位旋轉，濾波器的參數更新來源于信道估計的結果。研究分析了信道估計在普通多徑和復雜多徑兩種多徑環(huán)境下對 TR-OFDM系統性能的影響，提出了一種基于TR技術的信道估計算法，可以