高速飞行器以超高声速在大气层中飞行或重返大气层时,飞行器表面会产生一层“等离子体鞘套”。等离子体鞘套信道的非平稳与快速时变特性造成通信信号幅相特性受到严重的寄生调制效应,严重干扰测控信号可靠传输,甚至产生“黑障”现象。因此研究一种等离子体鞘套环境的黑障缓解适应性通信方法,缓解等离子体鞘套对通信信号的衰落影响,对实现飞行器可靠通信具有重要意义。本文的主要工作内容如下:1.对等离子体鞘套信道特性、建模方法和现有信道估计方法进行介绍。首先,分析等离子体鞘套的信道特性、电磁波信号传播特性和信道建模方法;其次,梳理经典信道估计技术的基本理论;最后,对等离子提鞘套信道总结概括,以便后续提出有效的适应性通信方法。2.电磁波信号在等离子体鞘套信道中受到严重的寄生调制影响,而且传统的均衡、自动增益控制等接收机技术无法有效缓解等离子体引起的寄生调制效应。针对以上问题,本文提出一种等离子体鞘套非平稳信道通信方法,该方法采用短扩技术与非平稳随机梯度最小均方误差(Non-stationary Stochastic Gradient Recursive Minimum Mean Square Error,NSGR-MMSE)信道估计算法,通过判断非平稳信道状态变化并自适应调整算法参数,实现对信道响应的准确估计,系统误码率性能较传统方法明显改进,在等离子体鞘套信道可有效缓解其对测控通信信号的寄生调制效应。仿真结果表明:等离子体鞘套非平稳信道通信方法在不同的信道场景,误码率性能与星座图均有明显的改善提升,计算复杂度较低并且具备良好的实时性。该方法与采取单一方法相比,在信噪比相同时,误码率有3-4个数量级的提升;同时,本文提出的非平稳信道估计算法在非平稳信道场景误码率性能有3-5 dB的提高。3.针对采用非平稳信道通信方法后信号相位偏移仍然存在的问题,本文提出非平稳信道畸变校正通信方法,该通信方法的思路是:利用反射信号与透射信号之间的强相关特性,提取反射信号相位,并在发送端校正发送数据相位,进一步提高整体通信方案的误码率性能,实现在非平稳与快时变等离子体鞘套信道环境通信的目标。仿真结果显示:等离子体鞘套非平稳信道畸变校正通信方法,在不同信道场景较等离子体鞘套非平稳信道通信方法可将系统误码率性能进一步提高1-2 dB左右。综上所述,本论文提出的等离子体鞘套通信方法及具体通信算法在等离子体鞘套信道可明显改善通信性能,一定条件在现有的接收机上可以实现基本的通信要求。