付軍

【摘要】 通過對海微波通信系統(tǒng)中某型對其抗多徑干涉途徑的分析，并就其多徑干涉因素產(chǎn)生的原因進行模擬論證得出克服海微波通信系統(tǒng)中平衰落的三種措施，該分析方法通過仿真結(jié)果得以驗證能夠針對海面多徑干涉對通信質(zhì)量的影響問題有效達到降低的效果，從而提升海面數(shù)字微波通信信道的有效性及可靠性。

【關(guān)鍵詞】 對海微波通信 多徑干涉 分析

海微波通信系統(tǒng)中的信道為非恒產(chǎn)信道，由于海平面上的直射波和反射波呈反復(fù)相互疊加的狀態(tài)，使得接收信號的端口容易產(chǎn)生失真、拓寬波形及電平起伏等問題。因此，由于海平面反射波造成的多徑衰落問題是引起海微波通信系統(tǒng)（尤其是大容量高速數(shù)字通信系統(tǒng)）的接受端產(chǎn)程亂碼現(xiàn)象并導(dǎo)致通信系統(tǒng)的性能降低。此種衰落現(xiàn)象的信號幅度屬于廣義瑞利分布模式。本文通過對海微波通信系統(tǒng)中的某型利用OFDM技術(shù)在通過對流中的不均勻結(jié)構(gòu)時，產(chǎn)生的超折射現(xiàn)象且由于收信點的電場強度是直射波、反射波及大氣波導(dǎo)層的反射波的矢量合成從而形成的干涉衰落中，實現(xiàn)海微波信息傳輸?shù)姆治鲅芯浚⒃诮Y(jié)合該型通信系統(tǒng)工作模式的基礎(chǔ)上對海微波通信系統(tǒng)抗多徑干涉方法進行驗證與探討。

一、海微波通信系統(tǒng)中的抗多徑干涉分析

在海微波通信系統(tǒng)中比較容易引起多徑干涉從而導(dǎo)致帶內(nèi)頻率選擇性衰落及平衰落現(xiàn)象產(chǎn)生。到達信號端口的合成幅度會受海面反射系數(shù)及多徑時延差的影響。多徑時延相差隨著多徑延時的增大而增大，且工作頻段的高度增加也會使得多徑延時相差增大[1]。在兩端都有一定海拔高度的視距通信間，多徑延時會隨著傳輸距離的靠近而變大，因此在海微波通信系統(tǒng)傳輸距離從近到遠的整個路徑上，接收電平陰影區(qū)的概率出現(xiàn)幾率也會隨之增加。根據(jù)兩端傳輸距離及高度值的不同，在海平面系數(shù)及頻道的確定下，不同的頻率和船載天線高度在不同的距離點產(chǎn)生的平衰落深度很大。因此，為克服平衰落產(chǎn)生的影響必須積極采取措施。

二、克服海微波通信系統(tǒng)中平衰落的三種措施

克服海微波通信系統(tǒng)中平衰落主要通過采取合理的分集措施、抑制反射波的措施及利用系統(tǒng)余量儲備這三種方法。由于克服平衰落問題時會受到發(fā)射機功率及裝備結(jié)構(gòu)等因素的制約，無法采用大天線等方式加大系統(tǒng)余量克服平衰落。由于合理的分集措施不受這些因素的影響并且可以提高傳播電波的可靠性，因此，采用合理的分集措施有利于克服平衰落。同時通過采用圓極化天線抑制反射波也可以起到有效抑制的作用[2]。

2.1采用頻率分集措施所得結(jié)論

通過在中頻以下增加1或多個頻率調(diào)制解調(diào)器可以實現(xiàn)將頻率分集，以1 ：1 的方式對調(diào)制解調(diào)器進行分集合并。抑制平衰落所帶來的影響可以采取通過兩個頻率分集措施。當(dāng)船載天線高度為3米時，衰落深度隨著仿真船只到地面基站的不同距離變化。同時發(fā)射的兩個射頻載波在頻率相差200MHz時，衰落大小隨著距離的靠近而減小，增大而增加；當(dāng)兩個頻率相差在400MHz時，衰落大小反之。在多個距離點時兩個頻率的衰落深度會隨著選擇間隔的增大從而達到保證兩個頻率同時出現(xiàn)深衰落的距離地點減少。由于海微波通信系統(tǒng)的頻帶寬度為500M，單組頻率盡可能保證較大的間隔比較好。通過仿真結(jié)果得出，小于15dB的深度衰落可以通過系統(tǒng)余量儲備的措施得以抵消，而某些距離點出現(xiàn)大于20dB的深度衰落無法依靠系統(tǒng)余量儲備抵消。

2.2采用抑制反射波措施克服平衰落

1、通過利用定向天線窄波束抑制反射徑能量。當(dāng)水面船只距離大于30km時，定向天線對準(zhǔn)空中目標(biāo)的俯仰角度小于 2°，并且小于天線波束的寬度，由于船載天線的波束在抑制海面反射徑能量時只有小部分的作用，因此，設(shè)計海微波通信系統(tǒng)時對其抑制能力不能依賴只能合理利用[3]。

2、通過采用圓極化天線抑制反射徑能量。由于圓極化天線左右旋的隔離度較好，可以通過利用天線自身的左右旋極化間的隔離從而達到對反射徑的抑制。當(dāng)海上電波傳播的發(fā)射徑經(jīng)過海面反射波時，圓極化天線的左旋變?yōu)橛倚虼颂炀€可以接收到反旋轉(zhuǎn)的反射徑能量及正常旋轉(zhuǎn)的直射徑能量。天線采取圓極化方式可以在系統(tǒng)沒有較大的余量儲備時有效抑制平衰落的影響。

三、結(jié)束語

通過利用圓極化天線較好的隔離度及采用頻率分集措施對克服海微波通信系統(tǒng)中平衰落的影響結(jié)果分析得出，在大部分地點采取頻率分集措施可以較好地為系統(tǒng)抗多徑干涉帶來有效幫助。在深衰落產(chǎn)生的部分地點且系統(tǒng)儲備容量無法抵消時，可以通過合理采用繞開地域及頻率載波等方法得以解決，本文通過對海微波通信系統(tǒng)中某型對抗多徑干涉途徑的分析研究具有一定借鑒意義。

參 考 文 獻

[1]關(guān)于改善海上微波通信傳輸衰落的研究[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2012，（11）

[2]劉光輝，程芳.海上微波通信傳輸特性與衰落改善研究[J].艦船電子對抗，2011，34（2）

[3]王雷，李紅泉，姜楊等.某型對海微波通信系統(tǒng)的無線電數(shù)據(jù)鏈設(shè)計與實現(xiàn)[J].中國新通信，2013，（8）