对流层散射通信工程

本书对下列3部分内容进行了论述，以供从业者、使用者或一般感兴趣的读者参考：靠前部分讲述对流层散射通信的基本原理、信道模拟方法、传输损耗计算与站型设计流程、分集合并的理论和应用；第二部分为散射通信的高速、低速两类波形的变换方法；很后一部分，按时间顺序介绍了靠前外散射通信应用的变革历史，给出典型频段、典型站型的一些设计实例。

梁进波，长期从事地面微波和对流层散射通信设备的研制工作，完成多项预先研究项目，研究方向为：变参信道自适应均衡、多通道分集接收技术、MIMO与空时编码、信道纠错编码、高速调制解调、低速低门限调制解调、突发通信等，在微波和对流层散射通信线路设计方面经验丰富，制定/修订了散射通信工程实施的企业/行业标准。

第1章绪论1
1.1概述1
1.2对流层散射通信的特点2
1.3对流层散射通信的应用4
1.4本书内容概要4
第2章对流层散射通信的原理与特点6
2.1概述6
2.2散射通信的电波传播基本原理7
2.2.1散射理论7
2.2.2反射理论8
2.2.3多模理论8
2.3从通信角度对散射信号分类9
2.4散射通信的信号衰落特征11
2.4.1快衰落11
2.4.2快衰落的时间、空间和频率选择性14
2.4.3慢衰落16
2.5对流层散射信道与移动通信信道的对比18
2.6变参信道的一些基本概念20
2.7散射通信的信道模拟仿真技术22
2.7.1频率选择性慢衰落信道的抽头延迟线模型22
2.7.2散射信道模拟器的原理24
2.8信道模型的建议26
参考文献28
第3章对流层散射通信系统的性能计算29
3.1图上作业简述29
3.1.1地形有关参数计算29
3.1.2图上作业实例31
3.2L.P.Yeh公式33
3.3NBS—TN—101方法简介34
3.3.1地形有关参数的修正35
3.3.2衰减函数F（？d）35
3.3.3频率增益函数H036
3.3.4散射效率因子F037
3.3.5其他修正37
3.3.6传播可靠度预报38
3.4CCIR方法简介39
3.4.1散射损耗年中值计算39
3.4.2传播可靠度预报40
3.554所的简便计算方法40
3.5.1简便算法的必要性40
3.5.2链路长期中值传输损耗简便公式41
3.5.3链路门限参数的简便计算公式43
3.5.4传播可靠度的简便计算公式45
3.6典型工程应用示例47
3.6.1计算传播可靠度47
3.6.2计算最大通信距离48
参考文献49
第4章对流层散射通信的站型设计50
4.1工作模式50
4.1.1视距工作模式52
4.1.2光滑球面绕射模式55
4.1.3刃峰绕射模式57
4.1.4对流层散射模式63
4.2信号分集64
4.2.1分集的基本概念64
4.2.2空间分集65
4.2.3频率分集67
4.2.4角分集69
4.2.5时间分集71
4.3合并方法与性能74
4.3.1计算模型74
4.3.2最大比值合并74
4.3.3选择式合并78
4.3.4等增益合并79
4.4站型工程设计概述79
4.4.1固定站与机动站的区别79
4.4.2设计开始阶段80
4.4.3确定路由方案81
4.4.4站址勘测82
4.4.5链路设计83
参考文献86
第5章对流层散射通信的低速率波形88
5.1散射通信站的系统组成88
5.1.1收／发信设备88
5.1.2高功率放大器90
5.1.3调制解调器92
5.1.4复／分接设备94
5.1.5其他无源／有源微波设备95
5.2散射通信波形的设计要求96
5.3DAR98
5.3.1二进制信号的最佳接收99
5.3.2逆调制101
5.3.3梳齿滤波器和周期信号的去噪滤波102
5.3.4DAR原理104
5.3.5DAR的特点107
5.4线性调频波形108
5.4.1散射信道的分离多径技术108
5.4.2Chirp信号109
5.4.3Chirp信号的匹配滤波110
5.4.4散射通信线性调频波形原理113
5.4.5线性调频波形的特点115
5.5其他特殊低速波形116
5.5.1BPSK／QPSK信号的差分解调117
5.5.2多进制FSK119
5.5.3二进制直接序列扩频121
5.5.4多进制直接序列扩频124
参考文献125
第6章对流层散射通信的中高速率波形127
6.1时域自适应均衡概述127
6.1.1问题提出127
6.1.2数字维纳滤波器129
6.1.3时域自适应均衡示例131
6.2最小均方均衡器135
6.2.1LMS算法135
6.2.2LMS算法的特性及应用实例137
6.3散射通信的飞行器衰落效应141
6.4最小二乘均衡器144
6.4.1LS算法144
6.4.2RLS均衡器及应用实例148
6.5移动通信波形在散射通信中的应用153
6.5.1多载波传输和OFDM153
6.5.2单载波频域均衡156
6.5.3空时编码157
参考文献158
第7章对流层散射信道的纠错编码160
7.1散射通信纠错编码应用概况160
7.1.1国外散射信道纠错技术发展简史160
7.1.2具备FEC功能的典型散射通信modern162
7.2慢变瑞利多径信道的纠错理论性能166
7.2.1纠错理论性能的计算166
7.2.22个码型计算实例168
7.3LDPC在散射通信中的应用170
7.3.1LDPC简介170
7.3.2LDPC的译码算法174
7.3.3译码器的硬件实现177
7.3.4LDPC的编码179
7.3.5散射通信应用LDPC注意事项180
7.4其他高效纠错编码在散射通信中的应用181
参考文献183
第8章对流层散射通信的工程应用185
8.1冷战时期的广泛部署185
8.1.1白爱丽丝通信系统（WACS）185
8.1.2北美三条防空预警线的雷达站点间互连通信系统187
8.1.3ACEhigh通信系统—北约主要的国际通信网188
8.1.4苏联战略指挥及预警通信系统188
8.1.5冷战时期部署的散射通信系统的特点189
8.220世纪八九十年代的跃升和实战检验190
8.2.1军以上战术级地域公网的远程骨干传输手段191
8.2.2军以上战略／战役级指挥通信网的远程骨干传输手段195
8.2.320世纪八九十年代的散射通信系统的特点197
8.320世纪末散射通信的缓慢发展197
8.3.1防空炮兵和导弹发射阵地之间的互联198
8.3.2民用散射通信快速发展199
8.3.3轻型的应急通信手段202
8.3.420世纪末期散射通信系统的特点203
8.421世纪的实战应用及重新跃升203
8.4.1高层指挥所／可部署指挥部战区内连接的主用手段204
8.4.2营级及以下机动部队的快速暂停式通信设备207
8.4.3当前的散射通信系统的特点214
8.5散射通信技术的发展展望215
参考文献216
附录ACCIR方法218
A.1确定链路无线电气候区218
A.2传输损耗年中值Ln（0.5）218
A.3时间百分比为q（q≥50%）的平均年中值传输损耗Ln（q）219
A.4时间百分比为q（q＜50%）的平均年中值传输损耗Ln（q）220
A.5时间百分比大于50%的最坏月平均中值传输损耗220
附录B柯林斯方法计算天线介质耦合损耗222
附录C有限域代数基础知识223
C.1GF（2）与GF（2m）223
C.2m序列226
C.3GF（2）上的线性空间227