HAPS通信中基于MIMO的信号协作接收方案性能分析

2012-01-18霍辰杰陈树新张衡阳

电子设计工程 2012年24期

霍辰杰，陈树新，张衡阳

（空军工程大学信息与导航学院，陕西西安 710077）

实施固定或移动用户宽带无线接入的高空平台（HAPHigh Altitude Platform）简称高空平台通信系统（HAPS）。HAPS兼具地面蜂窝通信系统和卫星通信系统的特点：与卫星通信系统相比，HAPS平台与地面的距离是同步卫星的1/1 800，自由空间衰减减少65 dB，延迟时间只有0.5 ms，有利于通信终端小型化、通信链路宽带化；与地面蜂窝通信系统相比，HAPS平台作用距离远、覆盖地区大，且信道衰落为20 dB/10倍程，只是地面系统衰减的2/5，但是，采用Ka频段进行HAPS通信仍然会受到雨衰的影响[1]。

随着HAPS应用的深入研究，小型化HAPS平台的应用已经成为研究的热点[2]，HAPS平台搭载尺寸的逐渐变小，已经无法在单个平台上实现分集接收；有效载荷重量的减轻，使得平台无法安装大孔径天线。因此，采用小口径接收天线，利用MIMO技术，构建多平台协作接收方案，将有效对抗雨衰对通信性能的影响，实现HAPS通信系统的高速率信息传输。目前针对HAPS通信中MIMO技术的研究主要集中于系统的容量分析[4]，文中将在研究HAPS通信信道在不同仰角区域的特性的基础上，仿真分析基于MIMO的信号协作接收的HAPS通信方案，探讨对于不同通信环境下的HAPS通信系统性能。