雙徑模型在PCM/FM再入遙測系統(tǒng)分析中的應(yīng)用

針對存在多徑衰落的PCM/FM再入遙測系統(tǒng)，分析了雙徑模型的幅頻、相頻、群延遲等特性及幅度失真、延遲失真、信道衰減因子、碼速率等對接收機(jī)帶來的影響。通過分析得到：幅度失真通常對數(shù)據(jù)的解調(diào)不會(huì)產(chǎn)生影響；單獨(dú)的延遲失真使接收信號的幅度發(fā)生較大變化，而延遲失真與信道衰減因子的共同作用將改變接收機(jī)的性能邊界；單一地提高碼速率將導(dǎo)致更低的系統(tǒng)性能參數(shù)。該文為工程應(yīng)用中合理設(shè)計(jì)再入遙測系統(tǒng)提供了參考。
關(guān) 鍵 詞 再入遙測; 多徑衰落; PCM/FM; 雙徑模型

現(xiàn)階段的再入遙測系統(tǒng)主要采用脈沖編碼調(diào)制/調(diào)頻(Pulse Code Modulation/Frequency Modulation，PCM/FM)體制。典型的PCM/FM再入遙測信道由彈上發(fā)射機(jī)、無線再入傳輸信道、地面接收機(jī)組成。其中無線傳輸信道上的多徑衰落對整個(gè)再入遙測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)影響最大。我國現(xiàn)有的再入遙測系統(tǒng)在傳輸500 kb/s以下的低碼速率信號時(shí)，由于系統(tǒng)功率裕量較大，可以補(bǔ)償遙測信道的各種失真和衰落。但當(dāng)碼速率提高到1 Mb/s以上時(shí)，由于系統(tǒng)自身的各種限制使得功率裕量不能保證系統(tǒng)誤碼率指標(biāo)。因此，在研究信道各組件特性的基礎(chǔ)上，從系統(tǒng)的角度考慮整個(gè)再入遙測信道性能對PCM/FM信號的影響就顯得尤為重要。本文針對無線傳輸信道，采用雙徑模型對此進(jìn)行了討論。
1 再入遙測信道模型
1.1 模型簡介
典型的PCM/FM再入遙測信道系統(tǒng)框圖如圖1所示。
再入遙測信道可以歸結(jié)為一個(gè)具有時(shí)變特性的多徑衰落模型，信道內(nèi)存在由再入黑障及收發(fā)天線方向圖不均勻產(chǎn)生的長期衰落和由多徑效應(yīng)引起的短期衰落，其輸出信號包絡(luò)具有一定的分布規(guī)律。實(shí)際情況
下信道一般具有多個(gè)輸入和輸出端口。為簡化分析，本文考慮一個(gè)輸入與輸出的模型情況。通常，再入遙測信道模型可以由理想rayleigh衰減模型、rice慢衰落、rice快衰落等模型進(jìn)行描述[1]。
理想rayleigh衰減模型中接收信號由于沒有鏡像分量(直射分量)，其幅值具有較大的隨機(jī)性，對信號的失真較大，不符合再入遙測信道的特點(diǎn)。rice快衰落模型是在rayleigh衰落的基礎(chǔ)上，在接收信號中引入了鏡像分量，其輸出波形比理想rayleigh衰減模型對輸入信號的失真要小，且鏡像信號乘性噪聲比越大，失真度越小。rice慢衰落模型是相對于碼元寬度而言的慢衰落，它在rice快衰落模型的基礎(chǔ)上將乘性噪聲的幅度平滑化，以簡化模型。即雖然乘性噪聲在一長串碼元的時(shí)間上連續(xù)變化，但在每一個(gè)碼元上可以認(rèn)為它基本上不變。該模型適用于鏡像分量不能忽略、碼長比較短的情況。