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短波信道是一种不稳定且具有时变性的变参数信道,主要由电离层的时变特性所决定,存在着多径干扰、频率选择性衰落、时间选择性衰落、多普勒效应等复杂信道因素,因此短波通信设备的外场实测周期长、跨地域、成本高,且难以保证在相同的信道环境中对通信设备进行重复测试。然而,高效的短波信道模拟器具有配置信道环境的能力,能模拟短波通信所需要的各种信道参数。因此,通过短波信道模拟器能高效地对短波通信设备进行调测,加快通信系统的上市。目前,我国生产的短波信道模拟器比较简单,主要在一些单一频段的电台进行使用,在宽频段、多电台的信道模拟过程中,还达不到相应的要求。而国外生产的高端短波信道模拟器,售价高昂且体积大。针对这种现状,本文完成了一种低成本、微型化的短波信道模拟器设计,给出了信道模拟器的具体硬件设计方案,以及关键步骤的实现方法。本信道模拟器可以支持宽频以及高动态信号输入,可以实现常规状态中的短波信道模拟,同时也可实现定制参数输入的信道模拟,用户在实际的信道模拟的需求下,对所需信道参数可进行配置,最终通过信道模拟及通信测试验证了设计的可行性。首先,本文针对信道模拟器的国内外发展现状进行了分析与论述,介绍了电离层的形成规律以及电离层结构,并从小尺度衰落和大尺度衰落两个角度分析了短波的传播方式与传播特性。其次,介绍了Watterson信道模型和ITS信道模型,并以ITS信道模型为基础,推导了模型有关参数的具体计算方法,对短波信道小尺度衰落和大尺度衰落两个主要部分给出了定性的实现方案,且对相应的仿真结果进行了合理的分析。最后,确定了短波信道模拟器软硬件的设计方案以及整体工作流程,且重点描述了关键技术的实现原理和实现方法,并在本章最后进行信道模拟器的测试,测试结果满足课题需求。本设计取得指标如下:达到0-20ms的路径时延范围、时延分辨率精确至0.2?s;能实现最大1000Hz的多普勒频移和最大500Hz的多普勒扩展;采用正交混频器加本地振荡器的硬件设计实现正交上/下变频(0-30MHz);实现20?20cm的小型化硬件设计。该论文有图56幅,表19个,参考文献65篇。