短波信道是一種不穩(wěn)定且具有時(shí)變性的變參數(shù)信道,主要由電離層的時(shí)變特性所決定,存在著多徑干擾、頻率選擇性衰落、時(shí)間選擇性衰落、多普勒效應(yīng)等復(fù)雜信道因素,因此短波通信設(shè)備的外場(chǎng)實(shí)測(cè)周期長(zhǎng)、跨地域、成本高,且難以保證在相同的信道環(huán)境中對(duì)通信設(shè)備進(jìn)行重復(fù)測(cè)試。然而,高效的短波信道模擬器具有配置信道環(huán)境的能力,能模擬短波通信所需要的各種信道參數(shù)。因此,通過(guò)短波信道模擬器能高效地對(duì)短波通信設(shè)備進(jìn)行調(diào)測(cè),加快通信系統(tǒng)的上市。目前,我國(guó)生產(chǎn)的短波信道模擬器比較簡(jiǎn)單,主要在一些單一頻段的電臺(tái)進(jìn)行使用,在寬頻段、多電臺(tái)的信道模擬過(guò)程中,還達(dá)不到相應(yīng)的要求。而國(guó)外生產(chǎn)的高端短波信道模擬器,售價(jià)高昂且體積大。針對(duì)這種現(xiàn)狀,本文完成了一種低成本、微型化的短波信道模擬器設(shè)計(jì),給出了信道模擬器的具體硬件設(shè)計(jì)方案,以及關(guān)鍵步驟的實(shí)現(xiàn)方法。本信道模擬器可以支持寬頻以及高動(dòng)態(tài)信號(hào)輸入,可以實(shí)現(xiàn)常規(guī)狀態(tài)中的短波信道模擬,同時(shí)也可實(shí)現(xiàn)定制參數(shù)輸入的信道模擬,用戶在實(shí)際的信道模擬的需求下,對(duì)所需信道參數(shù)可進(jìn)行配置,最終通過(guò)信道模擬及通信測(cè)試驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的可行性。首先,本文針對(duì)信道模擬器的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了分析與論述,介紹了電離... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：88 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

短波通信應(yīng)用領(lǐng)域

1緒論3以產(chǎn)生寬帶短波信道的隨機(jī)時(shí)間序列。V.E.Gherm等通過(guò)對(duì)電離層結(jié)構(gòu)特性以及分布情況進(jìn)行分析，通過(guò)模擬傳播模式來(lái)建立信道模型，解決了短波在媒介中如何傳播的問(wèn)題[7]。除此之外，針對(duì)電離層隨機(jī)變動(dòng)對(duì)短波傳播出現(xiàn)的彌散問(wèn)題，使用Rytov方法進(jìn)行解決[7]。短波以及短波信道模擬器通過(guò)長(zhǎng)期的改進(jìn)，目前取得了非常大的進(jìn)展。當(dāng)前最經(jīng)典的信道模擬器為EBPropsimFE-003短波信道模擬器，如圖（a），以及美國(guó)Rockwell公司推出的MDM-3001短波信道模擬器，如圖（b）。相比而言MDM-3001短波信道模擬器的特點(diǎn)是相較體積小，性能穩(wěn)定。（a）EBPropsimFE-003信道模擬器（b）RockwellMDM-3001信道模擬器圖1-2經(jīng)典短波信道模擬器Figure1-2ClassicalHFchannelsimulatorEBPropsimFE-003短波信道模擬器與MDM-3001短波信道模擬器性能參數(shù)接近，本文將給出EBPropsimFE-003短波信道模擬器的性能參數(shù)，如表1-1所示。表1-1EBPropsimFE-003信道模擬器參數(shù)Table1-1EBPropsimFE-003channelsimulatorparameters項(xiàng)目名稱描述輸入頻率1~30MHz中心頻率分辨率1kHz路徑時(shí)延0~13ms路徑延遲分辨率0.1ns最大路徑數(shù)目40最大信道數(shù)目10輸入信號(hào)功率-20~0dBm輸出信號(hào)功率-36~-16dBm輸入輸出信號(hào)功率分辨率0.1dBm體積50×50×60cmEBPropsimFE-003信道模擬器的特點(diǎn)是精度高，通用性強(qiáng)。但價(jià)格十分昂貴。1.2.2國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀我國(guó)對(duì)短波信道模擬器的研究較為短暫，短波信道數(shù)據(jù)仿真與移動(dòng)信道進(jìn)行

工程碩士專業(yè)學(xué)位論文46圖5-4短波信道模擬器實(shí)物圖Figure5-4HFchannelsimulatorphysicalfigured具體關(guān)鍵模塊選型和功能如表5-4所示。表5-4硬件模塊選型表Table5-4Hardwaremoduleselectiontable硬件模塊選型主要指標(biāo)與功能描述主芯片STM32H750cortex-M7內(nèi)核、雙路ADC/DAC（16bit）、480MHz主頻支持雙精度硬件浮點(diǎn)，以及DSP指令集。低噪聲放大器（LNA）TQP3M9035射頻范圍：1M~100M；噪聲系數(shù)：0.66dB；射頻輸出功率：+37dBm、增益：16.5dB。數(shù)控衰減器（VGA）ADL5611+PE43503ADL5611：固定增益：22.2dB；工作范圍：500k~100MH；（OIP3:40.0dBm、P1Db:21dBm）噪聲系數(shù)：2.1dB。PE43503：可控衰減功率：1dB~32dB、工作范圍：9kHz~6GHz。混頻器ADL5387RF工作范圍：1MHz~2GHz；噪聲系數(shù)：2.1dB；正交解調(diào)精度：相位精度0.4度、幅度平衡0.05dB、解調(diào)帶寬：240MHz。本地振蕩器ADF4351輸出頻率范圍：3MHz~4.4GHz、高達(dá)64可編程分頻輸出、可編程的輸出功率、低相位噪聲的VCO、典型抖動(dòng)0.3psrms濾波器LPF2M低通濾波器，抗混疊，減少帶外干擾衰減器Pi型衰減器功率匹配衰減5.2.1.3信道模擬器程序總體結(jié)構(gòu)圖5-5從多模式信道給出了信道模擬器實(shí)現(xiàn)總體方案。

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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[8]短波信道探測(cè)技術(shù)及短波寬帶信道模擬器研究[D]. 魏萌.西安電子科技大學(xué) 2014
[9]ITS短波信道模型在軟件無(wú)線電平臺(tái)實(shí)現(xiàn)方法研究[D]. 韓宇.哈爾濱工程大學(xué) 2013
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