遥测系统是火箭系统中的重要部分[1]。在研制阶段，主要用于获取飞行试验系统的工作状态参数和环境数据，为故障分析提供依据。随着硬件的提高，码速率已从2 Mb/s提高到10 Mb/s，使得码元宽度减少，而多径效应成为重要影响因素[2]。接收性能的变化会对应用产生影响，再入遥测信道特点在参考文献[3-5]中进行了分析，为了降低火箭上升段风险，有必要对遥测体制的性能进行理论摸索。本文对火箭遥测信道的多径模型进行分析的同时，对常用的遥测PCM/PSK体制进行了介绍，并建立PCM/PSK体制下的分析模型，分析了多径环境下运载火箭PCM/PSK高码率传输性能，并对不同衰减系数和延时对遥测信道进行分析和仿真，对多径环境下的误码率进行分析，得到某模拟弹道运载火箭的误码率仿真结果。

1多径信道中的性能分析
目前采用较多的是两径模型和三径模型。实验表明两径模型可以反映信道的衰落趋势，三径模型可以描绘出衰落细节。本文以三径模型为例进行研究。
对于PCM/PSK体制的接收性能，用下面的方法对PCM/PSK体制的性能进行分析。
在加性高斯白噪声信道下，匹配滤波器可以使输出信噪比在判决时刻达到最大，达到最佳接收效果[6-9]。从匹配滤波器角度来分析计算最佳接收时的误码性能。
信道缓慢变化时,等效为一个线性时不变系统,由于多径存在，系统的基带冲击可以表示为：



得到信道中的误比特率表达式，需要计算出遥测信道中的归一化距离d的表达式。设信道的单位冲激响应为h′(t)，遥测信道的归一化距离为：

　 从图1中可看出，由于多径信号的存在使信号原本包络变得起伏，造成了信号衰落。多径延时和衰减系数影响误码率曲线，如图2所示。在码元周期内延时对误码率影响最大，延时超过一个码元周期后误码率以码元为周期重复，当次径信号削弱原始信号时，随着衰减系数增大误码率增加，当次径信号增加原始信号时，随着衰减系数的增大误码率降低(注：衰减系数越大表示多径分量越强)。设PCM/PSK体制码速率为10 Mb/s，载波频率为80 MHz，多径延时为0.22 μs，理论分析结果与仿真一致,仿真如图3所示。PCM/PSK体制仿真结果图4所示，点虚线表示延时0.03 μs，直线表示延时0.05 ?滋s，粗线表示衰减系数0.8，细线表示衰减系数0.5。图4中可看出，对不同多径时延与衰减系数，相同信噪比下误码率不同。相同时延与信噪比下若多径使信号增强,则衰减系数越大，误码率越低，曲线越靠下方；若多径使信号减弱，则衰减系数越大，误码越高，曲线越靠上方。

3 飞行全程误码率分析
　使用某型运载火箭实际飞行数据对误码率进行分析，PCM/PSK体制相应全程误码率曲线如图5所示。由图5看出,双径模型和三径模型均反映衰落情况的总体趋势，但双径模型不具备足够的阶数反应多径衰落细节，而三径模型可以很好地进行细节模拟。

通过对运载器信道多径模型分析，建立PCM/PSK体制下的信道分析模型，分析了多径环境下运载器PCM/PSK高码率传输性能，并针对不同衰减系数和延时时间对遥测信道进行分析和仿真，给出某型运载火箭飞行误码率分析结果,真实数据很好地证明了分析结果准确性，对运载器信道设计具有一定的指导意义。
参考文献
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