临近空间毫米波高速通信关键技术研究

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1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA硕士学位论文MASTERTHESIS论文题目临近空间毫米波高速通信关键技术研究学科专业通信与信息系统学号201521260150作者姓名刘宁指导教师岳光荣研究员分类号密级注1UDC学位论文临近空间毫米波高速通信关键技术研究刘宁指导教师岳光荣研究员电子科技大学成都申请学位级别硕士学科专业通信与信息系统提交论文日期2018.04论文答辩日期2018.05学位授予单位和日期电子科技大学2018年06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RES

2、EARCHONKEYTECHNOLOGIESOFNEAR-SPACEMILLIMETERWAVEHIGH-SPEEDCOMMUNICATIONAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:CommunicationandInformationSystemsAuthor:NingLiuAdvisor:Prof.YueGuangrongSchool:NationalKeyLaboratoryofScienceandTechnologyonCommunicati

3、ons摘要摘要随着无线通信的快速发展，频段较低的频谱显得越来越拥挤，迫使我们将眼光投向频段更高的频谱资源，比如毫米波频段，特别是60GHz毫米波得到了更多的重视。毫米波在大气中传播时，氧气和水蒸气能对其产生很强的选择性吸收，进而造成很大的衰减损耗。随着海拔提升到临近空间的高度，氧气和水蒸气的密度逐渐减小，对毫米波的吸收损耗大大缩减，由于毫米波带宽极大、抗干扰性能高等优点，使毫米波在临近空间有很大的应用前景。本文首先研究了临近空间高度上毫米波无线传输的特性，提出了一种新的临近空间毫米波信道建模的方法。然后采用建议书ITU-RP.835-5中的平均年度全球参考大气，通过

4、建议书ITU-RP.676-10中叠加分子谐振线的方法，得到临近空间30km海拔高度上，国内毫米波免许可频段59~64GHz范围内的损耗曲线，然后基于最小相位系统和等效低通的原理，进行信道建模，最后进行最小相位条件验证。秉承载波聚合的思想，本文设计了一种基于载波聚合的临近空间60GHz毫米波通信系统架构，验证了该架构对单载波传输平均性能的改善作用，并采用了MMSE均衡技术对单路性能进行了优化，验证了均衡对单路性能和系统架构性能的改善作用。关键词：60GHz，临近空间，全球参考大气，载波聚合，MMSE均衡IABSTRACTABSTRACTWiththerapiddev

5、elopmentofwirelesscommunications,thelowerfrequencyspectrumbecomesmoreandmorecrowded,forcingustofocusonhigherfrequencyspectrumresources,suchasthemillimeterwaveband,especiallythe60GHzmillimeterwave.Oxygenandwatervaporcanstronglyabsorb60GHzmillimeterwaves,resultinginlargeattenuationlosses

6、.Astheelevationrisestotheheightofthenearspace,thedensityofoxygenandwatervaporgraduallydecreases,andtheabsorptionlosstothemillimeterwaveisgreatlyreduced.Duetotheadvantagesofextremelylargebandwidthandhighanti-interferenceperformance,Millimeterwavehasagreatapplicationprospectinthenearspac

7、e.Thisthesisfirstinvestigatesthecharacteristicsofmillimeter-wavewirelesstransmissionatnear-spaceheight,andproposesanewmethodofmillimeter-wavechannelmodelingfornearspace.AccordingtotheaverageannualglobalreferenceatmosphereinRecommendationITU-RP.835-5andthemethodforsuperimposingmolecul