海微波通信系统中某型对其抗多径干涉途径的分析

付军

【摘要】 通过对海微波通信系统中某型对其抗多径干涉途径的分析，并就其多径干涉因素产生的原因进行模拟论证得出克服海微波通信系统中平衰落的三种措施，该分析方法通过仿真结果得以验证能够针对海面多径干涉对通信质量的影响问题有效达到降低的效果，从而提升海面数字微波通信信道的有效性及可靠性。

【关键词】 对海微波通信 多径干涉 分析

海微波通信系统中的信道为非恒产信道，由于海平面上的直射波和反射波呈反復相互叠加的状态，使得接收信号的端口容易产生失真、拓宽波形及电平起伏等问题。因此，由于海平面反射波造成的多径衰落问题是引起海微波通信系统（尤其是大容量高速数字通信系统）的接受端产程乱码现象并导致通信系统的性能降低。此种衰落现象的信号幅度属于广义瑞利分布模式。本文通过对海微波通信系统中的某型利用OFDM技术在通过对流中的不均匀结构时，产生的超折射现象且由于收信点的电场强度是直射波、反射波及大气波导层的反射波的矢量合成从而形成的干涉衰落中，实现海微波信息传输的分析研究，并在结合该型通信系统工作模式的基础上对海微波通信系统抗多径干涉方法进行验证与探讨。

一、海微波通信系统中的抗多径干涉分析

在海微波通信系统中比较容易引起多径干涉从而导致带内频率选择性衰落及平衰落现象产生。到达信号端口的合成幅度会受海面反射系数及多径时延差的影响。多径时延相差随着多径延时的增大而增大，且工作频段的高度增加也会使得多径延时相差增大[1]。在两端都有一定海拔高度的视距通信间，多径延时会随着传输距离的靠近而变大，因此在海微波通信系统传输距离从近到远的整个路径上，接收电平阴影区的概率出现几率也会随之增加。根据两端传输距离及高度值的不同，在海平面系数及频道的确定下，不同的频率和船载天线高度在不同的距离点产生的平衰落深度很大。因此，为克服平衰落产生的影响必须积极采取措施。

二、克服海微波通信系统中平衰落的三种措施

克服海微波通信系统中平衰落主要通过采取合理的分集措施、抑制反射波的措施及利用系统余量储备这三种方法。由于克服平衰落问题时会受到发射机功率及装备结构等因素的制约，无法采用大天线等方式加大系统余量克服平衰落。由于合理的分集措施不受这些因素的影响并且可以提高传播电波的可靠性，因此，采用合理的分集措施有利于克服平衰落。同时通过采用圆极化天线抑制反射波也可以起到有效抑制的作用[2]。

2.1采用频率分集措施所得结论

通过在中频以下增加1或多个频率调制解调器可以实现将频率分集，以1 ：1 的方式对调制解调器进行分集合并。抑制平衰落所带来的影响可以采取通过两个频率分集措施。当船载天线高度为3米时，衰落深度随着仿真船只到地面基站的不同距离变化。同时发射的两个射频载波在频率相差200MHz时，衰落大小随着距离的靠近而减小，增大而增加；当两个频率相差在400MHz时，衰落大小反之。在多个距离点时两个频率的衰落深度会随着选择间隔的增大从而达到保证两个频率同时出现深衰落的距离地点减少。由于海微波通信系统的频带宽度为500M，单组频率尽可能保证较大的间隔比较好。通过仿真结果得出，小于15dB的深度衰落可以通过系统余量储备的措施得以抵消，而某些距离点出现大于20dB的深度衰落无法依靠系统余量储备抵消。

2.2采用抑制反射波措施克服平衰落

1、通过利用定向天线窄波束抑制反射径能量。当水面船只距离大于30km时，定向天线对准空中目标的俯仰角度小于 2°，并且小于天线波束的宽度，由于船载天线的波束在抑制海面反射径能量时只有小部分的作用，因此，设计海微波通信系统时对其抑制能力不能依赖只能合理利用[3]。

2、通过采用圆极化天线抑制反射径能量。由于圆极化天线左右旋的隔离度较好，可以通过利用天线自身的左右旋极化间的隔离从而达到对反射径的抑制。当海上电波传播的发射径经过海面反射波时，圆极化天线的左旋变为右旋，因此天线可以接收到反旋转的反射径能量及正常旋转的直射径能量。天线采取圆极化方式可以在系统没有较大的余量储备时有效抑制平衰落的影响。

三、结束语

通过利用圆极化天线较好的隔离度及采用频率分集措施对克服海微波通信系统中平衰落的影响结果分析得出，在大部分地点采取频率分集措施可以较好地为系统抗多径干涉带来有效帮助。在深衰落产生的部分地点且系统储备容量无法抵消时，可以通过合理采用绕开地域及频率载波等方法得以解决，本文通过对海微波通信系统中某型对抗多径干涉途径的分析研究具有一定借鉴意义。

参 考 文 献

[1]关于改善海上微波通信传输衰落的研究[J].中国新技术新产品，2012，（11）

[2]刘光辉，程芳.海上微波通信传输特性与衰落改善研究[J].舰船电子对抗，2011，34（2）

[3]王雷，李红泉，姜杨等.某型对海微波通信系统的无线电数据链设计与实现[J].中国新通信，2013，（8）