随着无线通信的快速发展,频段较低的频谱显得越来越拥挤,迫使我们将眼光投向频段更高的频谱资源,比如毫米波频段,特别是60GHz毫米波得到了更多的重视。毫米波在大气中传播时,氧气和水蒸气能对其产生很强的选择性吸收,进而造成很大的衰减损耗。随着海拔提升到临近空间的高度,氧气和水蒸气的密度逐渐减小,对毫米波的吸收损耗大大缩减,由于毫米波带宽极大、抗干扰性能高等优点,使毫米波在临近空间有很大的应用前景。本文首先研究了临近空间高度上毫米波无线传输的特性,提出了一种新的临近空间毫米波信道建模的方法。然后采用建议书ITU-R P.835-5中的平均年度全球参考大气,通过建议书ITU-R P.676-10中叠加分子谐振线的方法,得到临近空间30km海拔高度上,国内毫米波免许可频段59~64GHz范围内的损耗曲线,然后基于最小相位系统和等效低通的原理,进行信道建模,最后进行最小相位条件验证。秉承载波聚合的思想,本文设计了一种基于载波聚合的临近空间60GHz毫米波通信系统架构,验证了该架构对单载波传输平均性能的改善作用,并采用了MMSE均衡技术对单路性能进行了优化,验证了均衡对单路性能和系统架构性能的改善作用。