等离子体鞘套非平稳信道估计与校正通信方法

发布时间：2024-10-04 21:41

　　高速飞行器以超高声速在大气层中飞行或重返大气层时,飞行器表面会产生一层“等离子体鞘套”。等离子体鞘套信道的非平稳与快速时变特性造成通信信号幅相特性受到严重的寄生调制效应,严重干扰测控信号可靠传输,甚至产生“黑障”现象。因此研究一种等离子体鞘套环境的黑障缓解适应性通信方法,缓解等离子体鞘套对通信信号的衰落影响,对实现飞行器可靠通信具有重要意义。本文的主要工作内容如下:1.对等离子体鞘套信道特性、建模方法和现有信道估计方法进行介绍。首先,分析等离子体鞘套的信道特性、电磁波信号传播特性和信道建模方法;其次,梳理经典信道估计技术的基本理论;最后,对等离子提鞘套信道总结概括,以便后续提出有效的适应性通信方法。2.电磁波信号在等离子体鞘套信道中受到严重的寄生调制影响,而且传统的均衡、自动增益控制等接收机技术无法有效缓解等离子体引起的寄生调制效应。针对以上问题,本文提出一种等离子体鞘套非平稳信道通信方法,该方法采用短扩技术与非平稳随机梯度最小均方误差(Non-stationary Stochastic Gradient Recursive Minimum Mean Square Error,NSGR-...

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2.1黑障区通信中断示意图

然而，当载波频率大于等离子体鞘套频率时，等离子体鞘套的衰落特性使信号经受寄生调制影响，通信的可靠性受到严重影响。图2.1黑障区通信中断示意图2.2等离子体鞘套信道特性等离子鞘套信道是高超声速飞行器测控通信信号传输过程中遇到的首要障碍，要研究飞行器在鞘套信道环境的适应性通信方案....

图2.2不同飞行高度等离子体鞘套密度分布

在对等离子鞘套进行分析建模时，采用离散分层电子密度模型来表示鞘套的电子密度分布。图2.2不同飞行高度等离子体鞘套密度分布2.2.1.2碰撞频率由于等离子鞘套内含有高速运动的电子、离子和中性粒子，其相互之间的碰撞可达数亿赫兹，因此其影响也不可忽视。等离子体鞘套内部的碰撞主要分为....

图2.3碰撞频率推算分布图

第二章等离子体鞘套信道特性与信道估计方法9图2.3碰撞频率推算分布图2.2.1.3等离子体频率等离子体频率是描述等离子体的一个重要参数，也被称做称朗缪尔频率[27]。由2.1节可知，等离子体介质整体上是呈现电中性的，但是由于剧烈摩擦等原因导致等离子体介质的一些区域产生电子....

图2.4飞行过程不同载波的电磁波衰减系数2.2.1.4介质特性

通过提高载波频率的方式达到通信的目的，也为在等离子体鞘套信道环境进行通信提供了可能。图2.4飞行过程不同载波的电磁波衰减系数2.2.1.4介质特性等离子体的介质特性包括：磁导率、电导率和介电常数等。等离子体是非磁的介质，故其相对磁导率等为1。等离子体的电导率和介电常数....

本文编号：4007178