自适应变速率MQAM在VHF/UHF频段的应用研究

从电磁波在无线移动信道的传播特点入手,分析了无线移动衰落信道对数字信号传输的影响,并设计了一个在VHF/UHF频段以自适应变速率MQAM为核心技术实现高频带利用率的通信系统。该系统通过检测接收信号能量来调整调制电平数的方法,可以克服诸如“检测误码控制自适应调整”等方法存在的调整滞后的问题。在无线信道中的仿真表明,该系统的有效频带利用率大于3.2bit/s/Hz,高于该频段现有无线数据通信系统的相应指标。

电离层Es对HF和VHF传播信号的影响

Es层是存在于电离层中的电子密度非常高的偶发E层(Sporadic E),其电子密度可达常规E层的100倍.电离层Es能够反射原本穿透F层的VHF低频段(30～150 MHz)无线电波,而且对HF高频段(10～30 MHz)无线电波传播具有显著影响.运用垂测和斜测观测数据,研究HF频段Es层电波传播特征,得到了不同类型及不同高度Es层的衰减系数.根据f_oE_s的日变化规律,可得HF频段衰减系数的日变化规律,进而分析并得到Es层对短波传播的影响.不存在电离层Es时,通常无法通过电离层实现VHF超远距离通信.为了对VHF链路通过电离层Es的传播衰减进行定量分析,根据EBU多条链路的观测结果,拟合并建立了电离层Es衰减模型.将该模型、ITU模型和观测数据进行对比,发现本文建立的模型准确度更高.利用建立的模型,对电离层Es不同临频f_oE_s条件下接收信号场强和电压随传播距离的变化进行了计算,结果可为VHF链路设计及建立提供参考.

海上VHF/UHF频段信道环境及其空时频率选择性

已有的针对海上VHF/UHF(Very High Frequency/Vltra High Frquency)频段信道环境的研究,在电波传播特性和底噪特性方面缺少试验数据支撑.本文在VHF/UHF频段上做了一系列海上通信试验,基于试验数据,分析了传统电波传播模型对海上视距、超视距、视距超视距临界等传播路径的适用性.同时本文提出了空时二维海上频率选择性信道分析方法,从空间、时间二维视角下定量描述了海上无线信道演变现象,对空时频率迁移和空时频率衰变的概念做了定义.结论可用于海上电波传播建模和异常现象分析.

基于对流层散射的VHF/UHF不对称分集传输技术研究

针对VHF/UHF频段单信道电台仅能视距通信的应用局限,通过理论分析和信道特性试验探讨了将对流层散射传输体制用于VHF/UHF频段超视距通信的可行性,并在此基础上提出了一种基于对流层散射的不对称分集传输技术方案,即在保留单信道电台硬件结构不变的前提下,通过增加超视距传输波形并且建立地面赋能站的方式实现其超视距通信能力。最后通过对设备原理样机的信道模拟测试和野外试验证实了该技术的可行性和有效性。

甚高频(VHF)跳频电台接收模块的设计与实现

通过对甚高频(VHF)跳频电台射频前端接收模块设计指标和具体结构的介绍,对整个接收机射频前端电路进行了电路设计,构建了一个由第一、第二级混频器,中频放大器,第一、第二中频晶体滤波器,限幅器和推动器,正交检测器,收基带信号(RXBB)放大器,机内测试电路(BITE)以及静噪单音检测组成的接收模块电路。实验结果表明,所设计的接收模块的性能指标达到了系统设计要求,并有所提高。

国内航行海船增设甚高频的现实需求与法规冲突的破解对策研究

船用甚高频(VHF)是实现水上近距离无线电通信的主要设备。长期以来,国内相关法规规定国内航行海船不论航行海区,均要求配备一台VHF设备。但随着航运业的快速发展和海事管理、服务水平的不断提高,单船单台VHF设备已不能满足实际通信需要,而船舶私自增设VHF设备又会扰乱海上无线电通信秩序,甚至引发事故危及船舶安全。从海事管理实际工作出发,提出采取疏堵结合、教育惩罚并举的措施,旨在破解船舶增设VHF的现实需求和法规冲突的矛盾,规范船舶增设VHF设备行为。

VHF/UHF通信电台接收链路中的干扰抑制合并方法

考虑一发两收甚高频/特高频(very high frequency/ultrahigh frequency, VHF/UHF)通信电台接收链路存在的同频强干扰,针对传统抗干扰方法需精确估计信道参数的难题,提出一种基于决策的干扰抑制合并(decision-based interference rejection combining, D-IRC)方法。通过解析式定量分析了D-IRC输出信干噪比(signal to interference plus noise ratio, SINR)与输入SINR的关系,定义了干扰抑制功率失效区,并给出了D-IRC最优输出的选择策略。仿真结果表明,在信道参数未知场景下,D-IRC方法的决策输出性能优于传统干扰抑制合并(interference rejection combining, IRC)和最大比合并(maximal ratio combining, MRC)方法,同时失效区测度关系与理论分析一致。研究结果可为对抗环境下VHF/UHF电台抗干扰提供理论参考。

基于北斗系统的海上VHF台站跟踪系统设计

文中提出了基于北斗卫星定位与短报文通信功能的船台跟踪管理系统理论,集船舶定位、监控、信息交互等功能于一体,利用科技手段,促进管理部门对海上无线电(VHF)的实时管理更加有效和便利,为维护海上电台的有序有效使用提供了信息化的科技管理思路,为管理部门的综合监管和决策提供技术支撑,对于海上船舶无线电台管理具有十分重要的意义。

基于安全性评估的民用客机VHF通信电台架构

进行设备级的安全性评估是民用客机VHF通信电台适航审定的要求。简述了机载系统和设备的安全性评估指南、方法及过程,描述了VHF通信电台各组成模块的失效模式及失效率,并运用SAEARP4761所推荐的故障树方法估算出了单通道架构VHF通信电台的失效概率,估算结果说明单通道架构VHF通信电台不能满足飞机级PSSA(Preliminary System Safety Assessment)分配的失效概率要求。最后,为了降低VHF通信电台的失效概率,提出了VHF通信电台的非相似多通道实现架构。分析表明,与单通道架构相比,非相似多通道实现架构的VHF通信电台具有更低的失效概率。

民航VHF地面通信干扰分析及对策

民航VHF地空通信干扰是近年来困扰中国民航的难点问题。首先简要分析了VHF通信干扰的形成机理,结合民航甚高频通信的特点,探讨了造成VHF通信干扰的根源,最后提出了建立无线电监测站、加强与无线电部门的协调沟通等解决干扰的思路。

VHF/UHF虚拟无线电监测系统建设

根据目前VHF/UHF无线电监测的实际情况,开发建设虚拟无线电监测系统,作为现有无线电监测网的辅助手段,与现已建设的VHF/UHF频段无线电监测网络一起,实现了所辖区域的VHF/UHF无线电监测无缝隙覆盖。

基于北斗系统的海上VHF台站跟踪系统设计

提出了基于北斗卫星定位与短报文通信功能的船台跟踪管理系统理论,集船舶定位、监控、信息交互等功能于一体,利用科技手段,促进管理部门对海上无线电(VHF)的实时管理更加有效和便利,为维护海上电台的有序有效使用提供了信息化的科技管理思路,为管理部门的综合监管和决策提供技术支撑,对海上船舶无线电台管理具有重要意义。

长江流域(重庆-上海)段 VHF 无线电波的计算模式

通过公式及图表给出了长江流域（重庆—上海）段ＶＨＦ无线电波的两种计算模式。一种用于长江上游（川江）段；一种用于长江中下游（宜昌—上海）段。两种模式不但具有理论依据而且经过实测验证，同时作为交通部重点科学技术发展项目成果通过了鉴定。

VHF/UHF无线电监测测向系统在用设备开场测试方法探讨

本文针对VHF/UHF无线电监测测向系统现场测试方法进行了探讨,针对现场安装后的VHF/UHF频段无线电测向系统,制定统一测试方法。此测试方法适用于对VHF/UHF频段无线电监测测向系统在安装之后现场的性能进行测试和评估,以验证、标校和评估系统的工作状态和技术性能。

民航VHF地面通信干扰分析及对策

民航VHF地空通信干扰是近年来困扰中国民航的难点问题。首先简要分析了VHF通信干扰的形成机理,结合民航甚高频通信的特点,探讨了造成VHF通信干扰的根源,最后提出了建立无线电监测站、加强与无线电部门的协调沟通等解决干扰的思路。

倒“V”型栅板偶极子天线设计

射电天文在HF-VHF频段采用天线组阵的方式进行观测,根据平方公里阵列(Square Kilometre Array,SKA)的要求,每个阵列单元天线的增益、结构一致性、稳定性、阻抗变化趋势和极化纯度等方面需要达到较高指标,才能满足太阳、木星、再电离纪元等多种测量在极化测量、天线跟踪稳定性以及接收机宽带匹配等方面的需求。根据SKA requirement 2165:极化纯度2135-38和每极化方向灵敏度2814-15提出的性能需求,以及在总结原有设计的经验后,针对10~90 MHz频段,设计了一种适用于HF-VHF的新型倒“V”型栅板偶极子天线,具有重量轻、风阻小等优点,在10~90 MHz的超宽频段内阻抗变化缓慢、极化纯度良好。其中,在阻抗变化方面,天线的阻抗实部从0.8Ω到631.132Ω变化,优于低频射电阵列(Low Frequency Array,LOFAR)的天线,降低了接收机匹配难度和噪声;在极化纯度方面,天线整体轴比小于0.41 dB,对于太阳射电爆发等强极化信号具有良好的极化隔离度。

超短波信道建模方法

针对超短波信道传播条件复杂,缺乏相关成熟方法和模型的现状,对当前国内外现有超短波信道模型和建模方法进行了梳理、总结和归纳。简单介绍了超短波传播特性、信道参数以及现有模型,重点梳理了在不同应用场景下,可用于超短波信道建模的方法。然后,针对基于随机传播图理论的方法进行了重点介绍,总结了基于信道参数的模型验证方法。最后,针对不同的超短波应用条件,对相关的方法进行了展望。

一种通用型低成本中频数字化方案的实现

根据超短波组合式电台低成本中频数字化的要求,提出了一种低成本的中频数字化方案,采用Xilnx公司的低成本FPGA XC3S4000和AD公司的上变频器AD9857以及模数转换器AD9235-40设计了中频数字化硬件平台,并在该平台上完成了AM、FM模拟信号和MSK数字信号的调制解调。模块级和系统级的测试表明,AM、FM的解调音频信纳比和MSK的误码率均满足系统设计要求。该平台具有很好的通用性,适用于中频频率低于40MHz的中频数字化设计。在该平台上只需进行软件更改就可以实现其它调制解调方案。

基于单片机的远程开关机模块的设计与实现

为了实现机场通信导航台站的全功能遥控和无人值守,设计了一种远程遥控开关机模块。以超短波电台为例,通过分析配套遥控终端的工作原理和遥控信号的传输格式,详细描述了利用单片机控制电路设计远程遥控开关机模块的方法,并验证了设计原理的可行性,该种方法具有成本低、可靠性高和实用性强的优点。

超短波电台节电单元的设计与实现

为实现便携式超短波电台节电目的,从降低静态和动态功率消耗两方面,提出了某型电台节电改造方案。通过简化改进频合电路,减少静态功耗;采用功率自适应控制,利用嵌入式技术和数字电位器,使电台随接收信号强弱自动调整发射功率大小,并较好解决了电波传输损耗与通信距离、数字电位器控制关系的非线性问题,降低了动态功耗。实测表明,在保持原电台通信性能不变的情况下,静态功耗可降低40%,动态功耗可降低16%～58%。该方法的设计思想和实现途径可供其它类似电台节电改造或设计时参考。