通信連通性的新應用技巧有哪些模式呢?什么樣的通信科技是現在發展所需要的呢?應該如何去加強通信科技的新目標。本文主要從通信連通性模塊關鍵模型和通信仿真結果與分析等各個方面做了相應的介紹。本文選自：《廣東通信技術》，《廣東通信技術》是廣東省唯一的國內外公開發行的綜合性通信技術刊物，多次榮獲原郵電部、廣東省優秀科技期刊獎。《廣東通信技術》主要反映廣東通信建設的最新成就和國內外先進的通信技術。主要內容包括：通信理論和實用研究方面的論文，國內外最新理論和技術進展的評價及其應用情況;通信設備及元部件的研制和科學管理企業等方面的科研成果和技術報告;挖潛、革新、改造等維護方面的經驗。《廣東通信技術》主管單位：廣東省電信有限公司廣東分公司，主辦單位：廣東省通信學會;廣東省電信情報中心站，國內統一刊號：44-1221/TN，國際標準刊號：1006-6403

　　摘要：假設通信接收機在仿真中一直處于干擾機的波束之內,干擾天線在通信接收機方向上的增益為10dB。簡化考慮,路徑損耗用自由空間路徑損耗模型計算。在0至100多秒內,通信接收機載機一直在通信發射機天線波束的前方,但還未飛到波束視野范圍內;隨著仿真的進行,載機進入波束視野范圍,到130多秒飛出(縱軸值為1的區間)。從圖11(b)中可看出,通信接收機處于發射機天線視野范圍內的這段時間,鏈路連通,這段時間內接收信號功率達到接收機最小可接收信號功率,且信干比超過接收機門限。以上仿真結果與理論值吻合較好,說明建模方法和模型是正確、有效的。

　　關鍵詞：通信連通性,建模法,通信科技

　　Abstract: assuming that communication receiver has been at the beam of jammer in the simulation, on the direction of interference in communication receiver antenna gain of 10 db. Simplicity, path loss calculation using the free space path loss model. From 0 to 100 seconds, communication receives the airborne machine has been in the front of the communications transmitter antenna beam, but hasn't fly to beam within the scope of view; As the simulation progresses, the aircraft into the visual field of the beam, fly out to more than 130 seconds (vertical axis value interval of 1). As you can see in figure 11 (b), communication receiver in the transmitter antenna view within the scope of this period of time, link connected, this time receiving signal power to achieve the minimum power can be received signal receiver, and do more than receiver threshold. The above simulation results are in good agreement with the theoretical value, the modeling method and the model is correct and effective.

　　Keywords: TongXinLian connectivity, modeling method, communication technology

　　通信連通性模塊關鍵模型

　　網絡模型對單個平臺來說,其通信發射和接收功能由給定通信網絡中的單個通信設備來實現。網絡可分解成鏈路和節點,每個鏈路是一個發射機-接收機的配對,發射機和接收機構成節點,仿真中針對每個鏈路分析其連通性。網絡類型包括陸線(電纜)、單工、雙工、廣播、N-to-N(充分互連的網狀網)。其中,陸線(電纜)網絡允許同步雙向通信;單工網絡允許從發射機到接收機的單向消息傳輸;雙工網絡允許同步雙向消息傳輸,組成網絡的兩條路徑的連通性都要分別進行計算,這樣可能出現的情況是只有其中一條通信鏈路是連通的,或者都連通,或者都不連通;廣播網絡允許從發射機到網絡中的其它接收機的單向消息傳輸;N-to-N型網絡允許從網絡中任一通信成員到所有其它成員的廣播消息的傳輸,在連通性計算中,這類網絡被視為包含n(n-1)條路徑。以上各類網絡,在仿真處理中,除了陸線(電纜)都需要計算路徑損耗。路徑損耗計算模型對于每對發射機、接收機以及每對干擾機、接收機,傳播路徑的損耗用自由空間路徑損耗模型和SEKE(SphericalEarth/Knife-Edge)路徑損耗模型[5]來計算。路徑損耗的計算是連通性確定中耗費計算量最大的部分之一,只有當設備平臺的移動改變了傳播路徑才對其重新計算。自由空間路徑損耗模型自由空間路徑損耗可由下式計算[6](式略)(1)其中,L為路徑損耗,單位為dB;R為傳播路徑長度,單位為m;f為發射機頻率,單位為MHz。模型適用于當通信發射機到接收機或從干擾機到接收機的視線存在的情況下。判斷視線的存在,要用到有效地球半徑(4/3地球半徑),和數字地形高程數據(DTED,DigitalTerrainElevationData)。當SEKE模型應用于計算路徑損耗時,計算結果要加上自由空間的路徑損耗。SEKE路徑損耗模型SEKE模型用于計算不規則地形上的低海拔電波傳播損耗,包含多路徑(multipath)、刀鋒衍射(knife-edgediffraction)、光滑地球衍射(sphericalearthdiffraction)損耗等。模型中運用DTED對不規則地形進行建模,適用的頻率范圍從VHF波段到X波段[5]。模型基于如下假設:任意路徑上的傳播損耗能夠近似的用多路徑、刀鋒衍射、光滑地球衍射損耗中的一種來單獨表示,也可以是這些基本損耗組合的加權平均。每種基本損耗的計算都有相應的算法,算法的選擇基于傳播路徑的地形高程數據、發射機和接收機的高度及其間距、發射機的頻率等。模型中對算法的選擇主要有兩次決策:第一個決策判斷使用多路徑或衍射算法;若判斷使用衍射算法,則第二個判斷將選擇使用刀鋒衍射或光滑地球衍射算法。模型首先定位DTED地圖數據的地形剖面的最高遮擋點或最小間隙點M,M為發射機與接收機的連線與地形剖面輪廓之間距離最小的點。用來表示這個最小間隙,發射機與M點之間的地面距離為(式略)

　　通過戰情中的網絡定義,確定各個通信發射機和接收機構成的鏈路,在接下來每一個仿真步長中,通信連通性模塊接收飛行處理模塊的位置數據和C3I模塊的控制數據,對鏈路連通性進行計算,完成所有鏈路連通性的更新后,將連通性數據發送到C3I模塊。連通性以數值1或0表示,“1”表示消息能被完整的傳送,“0”則表示沒有任何消息能被傳送。連通性受網絡特性、通信設備特性、設備位置、地形、干擾等諸因素的影響。通信鏈路連通必須滿足以下兩個條件:接收機信號功率必須大于等于用戶定義的最小可探測信號功率;信噪比(信干比)必須大于等于用戶定義的信噪比門限值。

　　仿真結果與分析

　　利用matlab軟件,以1部干擾機干擾一條通信鏈路(1部通信發射機和1部通信接收機)為例進行仿真實驗。(1)戰情1,重點考慮干擾因素仿真時間為100s,通信發射機在地面,位置保持不變,通信接收機在飛機上,位置不斷變化,在100s仿真時間中發射機和接收機之間的距離從80km均勻遞減到30km,為便于計算,假設干擾機和通信接收機的距離保持在400km。通信發射機功率為500W,工作中心頻率為225MHz,接收機工作中心頻率為225MHz,帶寬為60kHz。干擾功率為2kW,干擾中心頻率為225MHz,干擾帶寬為60kHz,干擾信號的極化損耗設為3dB,從第75s開始,增大干擾功率為8kW,直至仿真結束。接收機信干比門限為13dB,接收機最小可接收信號功率為-100dBm。假設通信接收機和發射機均使用各向同性的鞭狀天線,通信接收機一直在通信發射機的天線波束之內。假設通信接收機在仿真中一直處于干擾機的波束之內,干擾天線在通信接收機方向上的增益為10dB。簡化考慮,路徑損耗用自由空間路徑損耗模型計算。無干擾情況的仿真結果。決定連通性的只是接收機最小可接收信號功率(不考慮熱噪聲),隨著仿真的進行,通信發射機離接收機越來越近,信號路徑損耗越來越小,接收的信號功率漸大,超過最小可接收信號功率后,鏈路連通。這些在圖9(a)、9(b)中均能反映出來。圖10是有干擾情況的仿真結果。從圖10(a)中可以看出,隨著仿真的進行,信干比不斷升高,這是因為通信發射機離接收機越來越近,接收信號損耗漸小,接收機接收的信號功率漸大,而干擾路徑損耗和接收機接收的干擾功率保持不變;當接收信號功率達到接收機最小可接收信號功率,且信干比超過接收機門限,鏈路連通,圖10(b)中仿真時間接近54s時,鏈路開始連通。由于75s時干擾功率調高,導致信干比突然下降,鏈路斷開;但由于發射機和接收機之間的距離仍在不斷減小,信干比仍保持上升的趨勢,當信干比再次超過接收機門限時,鏈路重又開始連通,這在圖10(a)、10(b)中均能反映出來。(2)戰情2,重點考慮天線方向圖因素仿真時間為200s,通信發射機在地面,位置保持不變,在大地坐標系中的經緯高為(120,26,0)(經、緯度單位為度,高度單位為m),其天線水平指向角為90度(以正北為基準,順時針為正),垂直指向角為60度(以EN平面為基準,向上為正),通信接收機在飛機上,在以發射機為原點的ENU坐標系中,飛機從正東方向40km處飛來,高度保持不變為5km,速度為300m/s。為便于計算,假設干擾機和通信發射機處于同一位置。通信發射機使用八木天線[11],方位波束寬度為60度,俯仰波束寬度為80度,則通信發射機天線具有橢圓波束方向圖。通信發射機功率為500W,工作中心頻率為225MHz,接收機工作中心頻率為225MHz,帶寬為60kHz。干擾功率為2kW,干擾中心頻率為225Mhz,干擾帶寬為60kHz,干擾信號的極化損耗設為3dB。接收機信干比門限為13dB,接收機最小可接收信號功率為-100dBm。