等离子体对数字微波通信影响的研究

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1、屯击糾成Ａ凌ＬＯＧＹＵＮＩＣＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＯｆＣＨＩＮＡＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＥＬＥＣＴＲＯＮ硕±学位论文ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳ■＼ｗ论支题目等离子体对数字微波通信影順的妍究一．。１学科专业电髓场与微波技术—叫１２０１３２１０２０２３４：学号化者姓名貴瓜平指导教师唐礫教授＇，ｉ．．．．．独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究王作及取得的研究成果。据我所知，

2、除了文中特别加臥标注和致谢的地方夕ｈ论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。＂作者签名：年ｒ月：日期日＾论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索１、缩印

3、或扫描，可＾采用影印等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）３＾＝作者签名；导师签名７＾：日６年月日期心八多分类号密级注1UDC学位论文等离子体对数字微波通信影响的研究（题名和副题名）景心平（作者姓名）指导教师唐璞教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业电磁场与微波技术提交论文日期2016.03.31论文答辩日期2016.05.25学位授予单位和日期电子科技大学2016年6月答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。Rese

4、archOnTheEffectOfPlasmaToDigitalMicrowaveCommunicationsAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:ElectromagneticFieldandMicrowaveTechnologyAuthor:JingXinpingSupervisor:Prof.TangPuSchool:SchoolofElectronicEngineering摘要摘要航天器以十几倍

5、的音速进入大气层，其表面材料与周围空气发生强烈摩擦被电离成等离子体。这种等离子体流场使得通信信号传输的电磁波明显衰减，甚至造成航天器与地球通信的中断，可能造成严重的后果。等离子体对数字微波通信影响的研究就是基于上述大背景提出来的研究课题。本文介绍了等离子体中电磁波的传输特性以及等离子体信道的数学模型，并根据实际通信对其进行了简化，最后通过激波管实验测得等离子体的衰减常数、相位常数，建立了本文仿真中使用的基于这些实验数据以及高斯白噪声的瞬变等离子体信道模型。在等离子体信道下，本文仿真了在2FSK、2PSK、16QAM三种调

6、制方式下误码率随信噪比、码元速率的变化，以及对比了在相同码元速率、信噪比的条件下不同调制方式的误码率。可以看出，2PSK性能最好，2FSK次之，16QAM调制的误码率最高。本文提出了一种基于频率和相位的新型的复合调制方法，解决了在等离子体信道中，2PSK、2FSK抗噪声性能好而频带利用率低的问题。该方法在发送端使已调信号的频率和相位分别具有不同序列的信息，在接收端通过针对频率和相位的不同解调算法，解调出原始发生的两组序列。针对该方法，本文给出了调制与解调原理的详细理论推导和性能分析，并给出了调制与解调过程的仿真，验证了该

7、方法的正确性，并且该方法具有较高频带利用率的优点。最后，本文根据激波管实验得到的实验数据建立了瞬变等离子体信道，并对2FSK、2PSK、16QAM、新型复合调制在不同码元速率、不同信噪比下的抗噪声性能做了分析。从仿真结果中得出，2PSK性能最好，2FSK次之，16QAM调制的误码率最高。而本文提出的新型复合调制，虽然具有较高的频带利用率的优点，但是其相位、频率调制的误码率分别比2PSK、2FSK要高一些，因此，需要选择合适的码元速率，从而利用其较高频带利用率的优点实现信息的传输。关键词：等离子体，复合调制，调制解调，误码

8、率IABSTRACTABSTRACTWhenthespacecraftenterstheatmosphereataspeedofmorethantentimes,thesurfacematerialofthespacecraftandthesurroundingairareionized,formingaplasma