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专利号: 2020114913538
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于沃特森模型的短波航空移动信道建模方法,其特征在于,包括:获取飞行器的运行状态;所述飞行器的运行状态包括飞行器的最大移动速度、加速度、机动频率以及运动轨迹;根据飞行器的运行状态和改进的Watterson模型构建短波航空移动信道模型;对Watterson模型进行改进包括将Watterson模型中固定的信道多普勒频移转化为与运动状态相关的时变多普勒频移;时变多普勒频移包括电离层产生的多普勒频移fiB和相对运动产生的多普勒频移fiA;将电离层产生的多普勒频移fiB和相对运动产生的多普勒频移fiA进行相加,得到短波航空移动信道的多普勒频移;相对运动产生的多普勒频移fiA的公式为:其中,fc表示载波频率,c表示光速,v表示飞行器的运动速率,θi表示接收端的入射电波与其运动方向的夹角。

2.根据权利要求1所述的一种基于沃特森模型的短波航空移动信道建模方法,其特征在于,短波航空信道模型中还包括两个带通滤波器;所述两个带通滤波器采用有限长单位冲激响应FIR低通滤波器,将该滤波器的通带设置为所需要滤波器通带的1/2,并采用系数转换公式将FIR低通滤波器的系数转换成FIP带通滤波器的I、Q两路系数。

3.根据权利要求2所述的一种基于沃特森模型的短波航空移动信道建模方法,其特征在于,对低通滤波器进行设计的过程包括:设定多普勒扩展为d,噪声采样频率为Fs,在信号截断过程中两个不同频率信号的最小间隔Δf≥d,根据以上信息确定高斯滤波器的阶数N,根据高斯滤波器的阶数求出低通高斯滤波器的系数,完成低通滤波器的设计。

4.根据权利要求3所述的一种基于沃特森模型的短波航空移动信道建模方法,其特征在于,所述确定高斯滤波器的阶数N的公式为:其中,K表示滤波器质量因子,Fs表示噪声采样频率,d表示多普勒扩展, 表示向下取整。

5.根据权利要求3所述的一种基于沃特森模型的短波航空移动信道建模方法,其特征在于,低通高斯滤波器的系数为:其中,σ表示高斯滤波器宽度,n表示高斯滤波器第几个系数,N表示高斯滤波器的阶数。

6.根据权利要求2所述的一种基于沃特森模型的短波航空移动信道建模方法,其特征在于,所述系数转换公式包括:其中,hIBP(n)表示n阶FIR低通滤波器的I路系数,n表示低通滤波器的阶数,hLP(n)表示n阶FIR低通滤波器的系数,f0表示通带中心频率,N表示滤波器阶数,T表示采样周期,hQBP(n)表示n阶FIR低通滤波器的Q路系数。

7.根据权利要求1所述的一种基于沃特森模型的短波航空移动信道建模方法,其特征在于,Watterson模型的时变多普勒频移响应公式为:其中,f表示短波信道的多普勒频移,t表示时间,i表示路径标号,n表示路径总数,τi表示第i条路径的时延,Gi(t)表示第i条路径的抽头增益函数。