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：第一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；最后一部分，按时间顺序介绍了国内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。

　　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。

目 录
第1章 绪论\t1
1．1 概述\t1
1．2 对流层散射通信的特点\t2
1．3 对流层散射通信的应用\t4
1．4 本书内容概要\t4
第2章 对流层散射通信的原理与特点\t6
2．1 概述\t6
2．2 散射通信的电波传播基本原理\t7
2．2．1 散射理论\t7
2．2．2 反射理论\t8
2．2．3 多模理论\t8
2．3 从通信角度对散射信号分类\t9
2．4 散射通信的信号衰落特征\t11
2．4．1 快衰落\t11
2．4．2 快衰落的时间、空间和频率选择性\t14
2．4．3 慢衰落\t16
2．5 对流层散射信道与移动通信信道的对比\t18
2．6 变参信道的一些基本概念\t20
2．7 散射通信的信道模拟仿真技术\t22
2．7．1 频率选择性慢衰落信道的抽头延迟线模型\t22
2．7．2 散射信道模拟器的原理\t24
2．8 信道模型的建议\t26
参考文献\t28
第3章 对流层散射通信系统的性能计算\t29
3．1 图上作业简述\t29
3．1．1 地形有关参数计算\t29
3．1．2 图上作业实例\t31
3．2 L． P． Yeh公式\t33
3．3 NBS-TN-101方法简介\t34
3．3．1 地形有关参数的修正\t35
3．3．2 衰减函数F(?d)\t35
3．3．3 频率增益函数H0\t36
3．3．4 散射效率因子F0\t37
3．3．5 其他修正\t37
3．3．6 传播可靠度预报\t38
3．4 CCIR方法简介\t39
3．4．1 散射损耗年中值计算\t39
3．4．2 传播可靠度预报\t40
3．5 54所的简便计算方法\t40
3．5．1 简便算法的必要性\t40
3．5．2 链路长期中值传输损耗简便公式\t41
3．5．3 链路门限参数的简便计算公式\t43
3．5．4 传播可靠度的简便计算公式\t45
3．6 典型工程应用示例\t47
3．6．1 计算传播可靠度\t47
3．6．2 计算最大通信距离\t48
参考文献\t49
第4章 对流层散射通信的站型设计\t50
4．1 工作模式\t50
4．1．1 视距工作模式\t52
4．1．2 光滑球面绕射模式\t55
4．1．3 刃峰绕射模式\t57
4．1．4 对流层散射模式\t63
4．2 信号分集\t64
4．2．1 分集的基本概念\t64
4．2．2 空间分集\t65
4．2．3 频率分集\t67
4．2．4 角分集\t69
4．2．5 时间分集\t71
4．3 合并方法与性能\t74
4．3．1 计算模型\t74
4．3．2 最大比值合并\t74
4．3．3 选择式合并\t78
4．3．4 等增益合并\t79
4．4 站型工程设计概述\t79
4．4．1 固定站与机动站的区别\t79
4．4．2 设计开始阶段\t80
4．4．3 确定路由方案\t81
4．4．4 站址勘测\t82
4．4．5 链路设计\t83
参考文献\t86
第5章 对流层散射通信的低速率波形\t88
5．1 散射通信站的系统组成\t88
5．1．1 收/发信设备\t88
5．1．2 高功率放大器\t90
5．1．3 调制解调器\t92
5．1．4 复/分接设备\t94
5．1．5 其他无源/有源微波设备\t95
5．2 散射通信波形的设计要求\t96
5．3 DAR\t98
5．3．1 二进制信号的最佳接收\t99
5．3．2 逆调制\t101
5．3．3 梳齿滤波器和周期信号的去噪滤波\t102
5．3．4 DAR原理\t104
5．3．5 DAR的特点\t107
5．4 线性调频波形\t108
5．4．1 散射信道的分离多径技术\t108
5．4．2 Chirp信号\t109
5．4．3 Chirp信号的匹配滤波\t110
5．4．4 散射通信线性调频波形原理\t113
5．4．5 线性调频波形的特点\t115
5．5 其他特殊低速波形\t116
5．5．1 BPSK/QPSK信号的差分解调\t117
5．5．2 多进制FSK\t119
5．5．3 二进制直接序列扩频\t121
5．5．4 多进制直接序列扩频\t124
参考文献\t125
第6章 对流层散射通信的中高速率波形\t127
6．1 时域自适应均衡概述\t127
6．1．1 问题提出\t127
6．1．2 数字维纳滤波器\t129
6．1．3 时域自适应均衡示例\t131
6．2 最小均方均衡器\t135
6．2．1 LMS算法\t135
6．2．2 LMS算法的特性及应用实例\t137
6．3 散射通信的飞行器衰落效应\t141
6．4 最小二乘均衡器\t144
6．4．1 LS算法\t144
6．4．2 RLS均衡器及应用实例\t148
6．5 移动通信波形在散射通信中的应用\t153
6．5．1 多载波传输和OFDM\t153
6．5．2 单载波频域均衡\t156
6．5．3 空时编码\t157
参考文献\t158
第7章 对流层散射信道的纠错编码\t160
7．1 散射通信纠错编码应用概况\t160
7．1．1 国外散射信道纠错技术发展简史\t160
7．1．2 具备FEC功能的典型散射通信modem\t162
7．2 慢变瑞利多径信道的纠错理论性能\t166
7．2．1 纠错理论性能的计算\t166
7．2．2 2个码型计算实例\t168
7．3 LDPC在散射通信中的应用\t170
7．3．1 LDPC简介\t170
7．3．2 LDPC的译码算法\t174
7．3．3 译码器的硬件实现\t177
7．3．4 LDPC的编码\t179
7．3．5 散射通信应用LDPC注意事项\t180
7．4 其他高效纠错编码在散射通信中的应用\t181
参考文献\t183
第8章 对流层散射通信的工程应用\t185
8．1 冷战时期的广泛部署\t185
8．1．1 白爱丽丝通信系统（WACS）[2]\t185
8．1．2 北美三条防空预警线的雷达站点间互连通信系统\t187
8．1．3 ACE high通信系统―北约主要的国际通信网[7]\t188
8．1．4 前苏联战略指挥及预警通信系统[9]\t188
8．1．5 冷战时期部署的散射通信系统的特点\t189
8．2 20世纪八九十年代的跃升和实战检验\t190
8．2．1 军以上战术级地域公网的远程骨干传输手段\t191
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\t195
8．2．3 20世纪八九十年代的散射通信系统的特点\t197
8．3 20世纪末散射通信的缓慢发展\t197
8．3．1 防空炮兵和导弹发射阵地之间的互联\t198
8．3．2 民用散射通信快速发展\t199
8．3．3 轻型的应急通信手段\t202
8．3．4 20世纪末期散射通信系统的特点\t203
8．4 21世纪的实战应用及重新跃升\t203
8．4．1 高层指挥所/可部署指挥部战区内连接的主用手段\t204
8．4．2 营级及以下机动部队的快速暂停式通信设备\t207
8．4．3 当前的散射通信系统的特点\t214
8．5 散射通信技术的发展展望\t215
参考文献\t216
附录A CCIR方法\t218
A．1 确定链路无线电气候区\t218
A．2 传输损耗年中值Ln(0．5)\t218
A．3 时间百分比为q(q≥50%)的平均年中值传输损耗Ln(q)\t219
A．4 时间百分比为q(q＜50%)的平均年中值传输损耗Ln(q)\t220
A．5 时间百分比大于50%的最坏月平均中值传输损耗\t220
附录B 柯林斯方法计算天线介质耦合损耗\t222
附录C 有限域代数基础知识\t223
C．1 GF(2)与GF(2m)\t223
C．2 m序列\t226
C．3 GF(2)上的线性空间\t227