[发明专利]一种适用于电离层散射信道的抗多径衰落通信方法

说明书

本发明公开了一种适用于电离层散射信道的抗多径衰落通信方法，包括以下步骤；发射端对编码数据和本地生成的两种UW序列按照特定的方式进行组帧，然后发送出去；接收端对经过电离层散射信道传输的信号进行采样，将采样得到的信号与本地存储的序列进行互相关，获取多路多径数据；对每一路多径数据进行去循环前缀处理，然后再进行FFT变换到频域，使用子帧中插入的已知序列进行信道估计，获取电离层散射信道的信道响应，对数据进行频域均衡后再经IFFT变换到时域；对均衡后的多路多径数据进行加权求和，得到合并后的信号数据。本发明从接收端采样信号分离出多路多径数据后再进行均衡合并，具有良好的抗多径衰落性能；在工程中使用非常方便。

技术领域

本发明涉及涉及散射通信领域，特别涉及一种适用于电离层散射信道的抗多径衰落通信方法。

背景技术

电离层散射通信是指利用电离层中的不均匀性对电磁波产生的散射作用进行的超视距通信。相比于视距无线通信，利用电离层散射信道进行的超视距通信的最大优点是传播距离远，单跳可达一两千公里，容易跨越高山、湖海、沙漠等人烟稀少的地区。此外，使用电离层散射信道进行的超视距通信在传播上基本不受磁暴、极光、雷电甚至大气核爆炸的影响，相对来说比较稳定，是一种重要的民用和军事无线通信方法。

但是，电离层散射通信也有其缺点，利用电离层散射信道进行的超视距通信除了因超长距离传播带来的较大的传输损耗外，还有因信号在电离层散射信道中的多径传播引起的时变衰落特性。在实际测试中，电离层散射信道中传播的信号其时延扩展在严重时可达两百微秒以上，经过不同路径到达的信号相位不一致，这些不同路径的相位不一致的多个信号最终在接收端叠加导致严重的多径衰落。常规的单载波频域均衡技术在实际使用中表现得差强人意，如何更好的抵抗信号在电离层散射信道传输时引起的多径衰落，是目前需要解决的问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种适用于电离层散射信道的抗多径衰落通信方法，以达到提高电离层散射通信系统的抗多径衰落性能，适合工程实现的目的。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种适用于电离层散射信道的抗多径衰落通信方法，包括以下步骤；

(1)生成UW序列UW₁和UW序列UW₂，并将UW序列UW₁和UW序列UW₂均保存在系统的发射端和接收端；

(2)发射端将等待传输的数据分割为长度相等的多段数据，将UW序列UW₁复制成3份等间隔插入到多段数据之间，分别将每段数据的尾部数据以及每段UW序列UW₁的尾部数据分别复制添加到它们的头部作为该段数据的循环前缀，从而得到子帧；

(3)UW序列UW₂后面连接多个子帧进行组帧并发送出去；

(4)接收端对发送信号过电离层散射信道产生的信号进行采样接收，并对采样接收到的数据和本地存储的UW序列UW₂进行互相关，得到相关峰图，相关峰图上主径的幅值为A_max，找到主径附近所有大于的径，并记录下这些径的模(A₁,A₂,...,A_m,...,A_M)和位置(loc₁,loc₂,...,loc_m,...,loc_M)，A_m表示第m个大于的径的模，loc_m表示第m个大于的径的位置，m∈[1,M]，M为主径附近所有大于的径的总个数；分别以这些径的位置作为同步位置获取与M数量相等的多路多径数据，根据添加的循环前缀的位置去掉每一路数据的循环前缀；