对流层散射通信具有一跳距离远、保密性强、抗环境干扰强等特点,在军事通信等领域有重要的应用。在通信系统设计之前,首先需要对通信信道进行充分的测量和分析,然后才能根据实际需要来选择相应的技术方案。对流层散射通信信道由于信道链路长、传播特性复杂,选择适合信道的通信方案尤为重要。而通信方案的选择需要定量化的标准,由接收端实际的译码性能来区别方案的优劣,因此有一个合理的散射信道模型来进行系统级仿真十分必要。本文为了搭建一个符合对流层散射信道特性的模型,首先需要研究电磁波在对流层的传播原理,从单个散射体的微观层面上解释信号如何散射到接收站。然后结合散射体的性质推测信道的损耗特性、多径效应和多普勒效应的成因,对散射信道的特性研究构建一个理论基础。在已有的散射理论基础上,本文寻找合适的模型来模拟散射信道中的衰减系数,并进行统计学层面的分析来确认信道系数的合理性。本文采用组合Tausworthe生成器的原理构建均匀分布随机数,并利用逆高斯累积分布函数映射得到标准正态分布,作为信道中的模拟噪声,从统计层面和蒙特卡洛仿真的角度上验证了噪声随机数的性质。有了信道系数和噪声便完成了软件平台的模型构建,本文为了验证模型的合理性,仿真了MIMO系统下的实际传输,得到与理论相符的结果。本文最终要搭建一个基于FPGA平台、MIMO-SCFDE系统下的信道模拟仪。文章从顶层模块出发,依次介绍子模块的实现过程,并解释了上位机软件与信道模拟仪的通信方式和控制原理。最后在MIMO-SCFDE系统中仿真了不同信道类型下的译码性能曲线。本文的设计和实现经过严格的仿真验证,最终应用于实际的通信系统,验证了模型的有效性。