基于MSS高动态信道模型的多普勒频移仿真与分析

摘要

随着现代战争的发展,高速武器平台(如超音速战斗机等)的使用日趋广泛,如何提高高速武器平台通信的有效性和可靠性是一重要的研究课题.由于移动卫星通信系统(MSS)具有覆盖广、传输时效高和系统容量大等特点,面向高速武器平台的移动卫星通信系统得到了大量的关注,具有重要的研究价值.当前,制约高动态武器平台通信能力的问题在于大多普勒频移以及多阶频率变化率,本文首先对基于MSS的高动态信道进行了数学建模,其次分析了武器平台在直线运动、盘旋运动、爬坡运动条件下的多普勒频移,最后采用BPSK、4PSK调制信号,对不同频偏因素影响下的系统性能进行了分析.仿真结果表明:通过对高速武器平台不同运动条件下多普勒频移变化的分析,可以在接收端动态调整频偏捕获跟踪的方案,从而加快频偏捕获跟踪的时间,提高频偏的估计精度.rn 上文对高动态条件下GSO卫星通信环境中高动态武器平台的运动模型进行了仿真分析，以歼击机为研究对象，得出了歼击机在直线飞行运动、圆周飞行运动以及爬坡运动中的多普勒频偏变化曲线图。并仿真了不同频偏对Turbo码性能影响。通过仿真分析可知，多普勒频率偏移是影响信号同步接收的主要因素，精确估计并克服多普勒频移是保证高动态武器平台稳定工作的重要前提。通过对歼击机的不同运动条件下多普勒频移变化的分析，可以在接收端动态调整频偏捕获跟踪的方案，从而加快频偏捕获跟踪的时间，提高频偏的估计精度。为高速武器在战场上的即时通信提供保障。下一步将通过仿真手段增加频偏估计工作，为歼击机在高速平台接收机中加快实现频率同步的可行性和性能进行论证。