对流层散射通信是一种利用对流层大气媒介中的不均匀体对电波的前向散射作用而实现的超视距无线通信,它无需依靠昂贵而稀缺的卫星转发器即可实现超视距大容量通信,不仅可以在高烈度对抗条件下可靠通信,而且具有旺盛的生命力,正以独特的魅力活跃在军事通信领域。随着现代战争模式数字化、网络化、信息化发展演进,对流层散射通信系统在通信容量（带宽）、可靠度、适应性和业务承载能力等诸多方面的需求不断提高,正由固定速率业务传输向可变速率业务传输发展,力求达到对信道资源的充分利用。自适应传输技术是当前对流层散射通信一个重要的研究方向,该技术在对散射通信信道特征准确认知的基础上实现传输波形（传输速率、纠错编码、调制解调方式、传输频率等）与信道特征和系统能力自适应匹配,可显著提高系统的通信容量和传播可靠度,并降低传输业务的误帧率,即通信质量。本论文主要针对散射通信抗衰落与抗多径方法、基于平均互信息的散射通信误帧率分析、速率自适应传输策略以及自适应传输方案设计与验证测试进行深入研究。主要研究工作概括如下:1.研究了散射通信抗衰落和抗多径方法。散射通信信道是典型的多径衰落信道,抗衰落和抗多径技术是研究自适应传输技术的基础,针对散射通信抗衰落方法,从传统分集接收（空间、频率分集等）方法的性能分析入手,推导了跳频分集接收的理论性能上限,通过仿真试验深入研究其分集性能与分集重数、前向纠错编码能力的关系,给出跳频分集系统设计的参数配置建议,在已有自适应跳频理论的基础上对其分集性能进行初步分析,并与其它分集方法作对比;针对散射通信常用的抗多径方法——失真自适应接收（DAR）和自适应均衡（AE）,基于频率选择性衰落信道模型深入研究以上两种抗多径方法,对其“隐分集”性能进行理论分析,并通过仿真验证理论分析的正确性,可用于评估多径衰落信道下的系统性能,简化系统能力分析与性能测试。2.研究了基于平均互信息的散射通信误帧率分析方法。散射通信自适应传输系统的业务质量考核指标为误帧率,提出一种基于接收信号平均互信息的散射通信误帧率分析方法,以平均互信息衡量接收信号质量,并根据平均互信息与误帧率之间的确定关系完成散射通信误帧率分析,在不同信道条件下的仿真试验结果表明:该散射通信误帧率分析方法的过程简单、结果准确,适用于不同的编码调制方式,可准确反映信道的电平衰落、多径残余以及系统能力,解决了复杂散射通信系统（纠错编码、调制解调方式、分集接收等）在散射衰落信道下的误帧率分析难题。3.研究了基于平均互信息的散射通信速率自适应策略。首先研究速率自适应技术对散射通信系统性能的提升,展开理论分析与仿真试验,仿真结果表明:速率自适应技术可使系统平均吞吐量和传播可靠度提升一个量级,通信质量显著改善,并指出制约性能提升的主要因素;提出一种基于平均互信息的散射通信速率自适应方法,该方法可真实反映接收信号电平以及多径特性,保证传输速率与信道质量最佳匹配,并通过Kalman预测实现对平均互信息的准确预测与跟踪,提高其适应信道时变的能力;最后给出基于平均互信息的速率自适应策略,实现编码调制方式的优化选择、多符号速率组合设计以及最佳符号速率判定,通过理论分析与仿真试验得出结论:本文提出的散射通信速率自适应策略实用且效性,能够达到预期的性能提升效果,可用于指导散射通信系统自适应传输方案设计。4.设计了基于平均互信息的散射通信自适应传输方案。首先结合基于平均互信息的速率自适应策略研究传统分集自适应传输方案,并通过特定条件下的对比仿真验证其正确性和有效性;接下来研究单天线和多天线配置下的跳频分集自适应传输方案,重点提出多天线跳频分集自适应传输方案,仿真结果表明:单天线和多天线跳频分集自适应传输方案均可达到预期的性能提升效果,并且多天线跳频分集放宽了单天线跳频分集必须使用低码率纠错编码才能保证分集性能的限制,纠错编码码率的增大可使系统的平均吞吐量提升约25%;然后针对自适应跳频分集提出一种基于扩频信号的探测方案,依据等效信噪比进行最佳工作频点判定,解决了传输带宽可变条件下多径衰落信道质量的探测与优选问题,与基于平均互信息的速率自适应策略结合给出自适应传输方案,并验证其性能提升;更进一步对多天线不同收发配置下的自适应跳频分集方法进行研究,通过曲线拟合的方法得到不同天线配置下各种自适应跳频分集方案接收信号电平的分布特性,根据对不同自适应跳频分集方案的理论和仿真对比分析,提出多天线配置下自适应跳频分集解决方案,并验证了多天线配置下自适应跳频分集自适应传输方案的可行性;最后基于散射通信自适应传输验证测试平台,对基于平均互信息的自适应传输方案进行验证测试,仿真试验和验证测试结果表明:本文提出的多种分集条件下的自适应传输方案可行且有效,仿真结果与测试结果一致,系统的平均吞吐量提升10至20倍,通信质量接近光纤指标,可显著提升系统性能。