浮标通信的仿真与设计
2012-07-31张建忠秦建存
无线电通信技术 2012年5期
张建忠,秦建存
(中国电子科技集团公司第五十四研究所,河北石家庄050081)
0 引言
浮标通信是一种低仰角的海面移动无线通信,海上监测用的无人值守浮标将高清晰图像传到岸端。通常通信距离5~40 km,筏到岸间通信传输速率不低于8 Mb/s。浮标通信由于浮标体的原因,要求浮标端天线重量小挂高低,通信在抗浮标摇时传输可靠性高。浮标大容量远距离通信由于浮标体晃动和海面多径的影响,可靠传输的工程化设计是需要解决的难题,以前在浮标通信文献中没有分析过工作频率在浮标通信中的作用,本文首次从频率选择、天线工作方式方面对系统接收电平的影响进行了仿真分析与设计。
1 工作频率选择的分析
海面通信中由于海水的镜面反射作用,反射系数比较大,通常产生比较大的多径衰落,不同的极化方式海水反射系数不同。文献[1]中提出了反射系数的计算公式和海水的相应参数。反射系数为:


表1 典型介电常数和电导率关系
由于海面的相对平坦性和开阔性,海面电波传播必然产生多径影响,海面传播多径特性通常采用两径传播模型,如图1所示。

图1 海面电波传输两径模型
微波传输属于视距传输,在不考虑障碍物高度的情况下传输的距离(D)由接收和发射天线的高度决定。在大气折射指数最恶劣情况下:

式中,h1为发端天线挂高,单位为m;h2为收端天线挂高,单位为m。为保证浮标通信距离,在浮标端天线较低的情况下,岸端天线挂高要足够高,以满足视距传输。……
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