相关瑞利衰落信道最大比合并建模仿真研究

通过建立相关瑞利衰落信道最大比合并的仿真模型,从理论上研究瑞利衰落信道中分集支路相关时最大比合并的误码性能.通过对对流层散射通信的信道进行理论分析和相应的公式推导,建立了相关瑞利衰落信道最大比合并的数学模型;基于MATLAB通过数值仿真的方法,系统地分析不同条件下误码率与信噪比之间的关系,并对分集接收中最大比合并的误码率性能进行讨论.研究结果表明采用最大比合并的分集接收策略能有效地改善瑞利衰落对无线信道传输信号的影响.同时该分析方法对于研究实际的分集接收系统具有理论指导作用.     

光微波副载波复用相干检测系统的设计与仿真研究

设计了应用于大气光通信的OSCM(光微波副载波复用)相干检测系统,对系统的信号传输性能进行了仿真分析,在理论上验证了该方案误码率低,可同时传输多路信号,适用于大气信道.     

基于Alamouti编码方案的多天线系统的BER性能研究

分析了采用Alamouti编码方案(ACS)的两发射天线和多接收天线系统(2Tx mRx)的工作原理,介绍了传输符号分离的一般分析方法。在平坦衰落信道中,导出了系统传输MPSK调制信号的比特误码率理论式。从理论上证明了采用ACS的2Tx mRx系统与同阶MRC接收分集有相同的分集增益。对最大似然(ML)判决估计器给出了易于理解和实现的仿真算法。理论和仿真结果均表明:ACS与相同的最大比合并(MRC)分集阶数的性能一样。     

舰船通信网络信号动态变化特性数学模型

为提升复杂环境下网络信道特性的表征能力,设计描述舰船通信网络信号动态变化特性的数学模型。依据坎贝尔定理,通过节点之间的泊松点过程,构建舰船通信网络的信道模型。基于所构建的信道模型,依据Friis公式,引入直射路径的信道衰落、镜面反射路径的信道衰落,以及反射路径的信道衰落构建信道衰落模型。依据网络信号传输状态,考虑信道衰落情况,利用马尔科夫链构建信号传输距离、接收机接收功率、信号接收位置关联的二维传输模型,通过二维传输模型体现舰船通信网络信号的动态变化特性。实验结果表明,该模型能够精确表征复杂环境下的舰船通信网络信号动态变化特性,可以作为提升舰船通信网络质量的重要依据。     

分集技术在水声跳频通信中的应用

研究了等增益合并频率分集M进制频移键控快跳频(FFH/MFSK)系统和编码M进制频移键控慢跳频(SFH/MFSK)系统在水声多途衰落信道中的性能,给出了频率2重和3重分集FFH/MFSK系统,以及采用(2,1,3)卷积码与(3,1,3)卷积码联合比特交织编码调制( BICM)的SFH/MFSK系统误比特率性能曲线,并进行了比较分析.仿真结果表明,FFH/MFSK提供的频率分集以及信道编码FH/MFSK所提供的时频隐分集都可以有效抵抗水声信道的时频双选择性衰落.但在相同编码效率下,基于BICM与软判决译码的信道编解码方式比快跳频显分集方式能提供更大的分集阶数,从而具有更优的抗衰落性能.     

无线衰落信道建模与仿真研究

介绍一种基于MATLAB方法的无线衰落信道的建模。对于不相关Rician信道和具有多普勒频移Rayleigh衰落信道的典型小尺度衰落信道进行了研究,分析了相移键控信号通过Rician衰落信道的性能估计,同时给出仿真波形。     

移动通信衰落信道的仿真分析

介绍了无线信道的基本概念和特性,对幅度服从莱斯分布和瑞利分布的衰落信道的概率密度函数进行仿真。建立了多径衰落信道模型,详细分析了BFSK信号在多种衰落信道中误比特率与信噪比的关系,并进行了性能比较。仿真的结果表明,瑞利衰落信道的误比特性能较高斯白噪声信道和莱斯信道的误比特性能更差,且所建立的仿真方法可以作为多径衰落信道的分析方法。     

基于STBC的多发射天线选择的传输性能研究

对于多发单收的天线系统(MISO),在已知信道状态信息(CSI)和等发射天线功率分配的情况下,利用反馈的CSI,对采用正交空时组码(STBC)的N选择n(N≥n,即n-NTx)的MISO系统进行研究。给出了求解选择性信道的序系数,推导了n-NTx系统的边缘概率密度函数(pdf)。在独立的平坦瑞利衰落信道中,完整地导出了n-NTx系统关于BPSK/QPSK调制的比特误码率(BER)性能界的理论表达式。为了与没有天线选择(即满复杂度)的系统进行性能比较,给出了BER的理论分析值和蒙特卡洛仿真结果,它们的结果均表明多天线选择系统能极大地提高系统的性能。     

OFDM技术海上移动通信中的仿真

航运业及军事信息化对海上移动通信的性能要求越来越高,带宽及误码率是移动通信系统两大性能指标,分别代表着信号传输速率及质量。另一方面,由于受到海风、海浪及复杂地形环境影响,相比于陆地环境海洋通信信道衰落更为严重,码间误码率更高。OFDM是一种正交频分复用技术,多载波正交处理大大提高了系统通信带宽,但是误码率还存在。本文研究海上OFDM通信系统模型,提出一种解决OFDM信道衰减的FTCA-BEM技术,减少了通信系统误码率。     

移动水声通信的3种帧同步方法性能分析

移动水声通信中收发两端的相对运动会导致通信信号出现时间压缩或扩展而产生多普勒效应,较大的多普勒频偏将引起严重的载波频率偏移,影响通信系统性能。通过帧同步进行多普勒因子准确估计与补偿,是实现移动水声通信的重要基础。本文分别研究了利用LFM信号、m序列信号、HFM信号的3种帧同步方法,给出了实现原理,并针对AWGN信道和实测多途衰落信道,分别从信噪比、信道特性、相对多普勒速度、计算复杂度等方面,对比分析了3种方法在不同条件和应用环境的多普勒因子估计性能。仿真结果表明,3种方法各有优势,均可适用不同的移动水声通信应用环境。相对而言,双HFM信号同步方法多普勒估计精度高、数据传输速率快、计算复杂度低、稳健性强,可以实现复杂信道移动水声通信的帧同步。     

基于分数间隔均衡的水声通信信道优化技术

水声通信信道受到海水介质的多途效应的影响,容易产生码间干扰,导致通信信道失衡,提出一种基于分数间隔均衡的水声通信信道优化技术,根据水声信道的时变衰落、多径和加性干扰等特性,构造水声信道的冲激响应模型,加入多径分量的相位偏移进行通信码间干扰抑制,在通信信号的接受终端插入一个可调滤波器消除多径干扰,采用自适应分数间隔均衡算法进行信道均衡器设计,采用二进制伪随机序列修正滤波器系数以对信道做出反馈补偿,实现信道均衡设计。仿真结果表明,采用该方法进行水声通信信道均衡设计,通信系统输出的码元保真度较高,抗多径干扰能力较强,降低了通信系统的输出误码率,改善了水声通信质量。     

船用VHF通信仿真系统中的多模拟器功能设计

海上通信环境相比陆地系统更加复杂,通信噪声干扰严重、信道变化多端,为了提高海航模拟训练速度及质量,需要一套高可靠性的通信系统以保障船舶各单元以及各船舶之间的通信。VHF通信仿真系统为航海模拟器的重要组成部件,通过特定的频率与服务端建立连接,其信号传输时效性及误码率性能直接关系着航海模拟器性能。本文在研究了海上VHF通信仿真系统结构的基础上,设计了基于Internet的嵌入式VHF通信系统硬件及软件,最后进行了仿真。     

基于多模的符号递归常数模算法研究与仿真

针对符号递归常数模算法(SR-CMA)稳定性差、剩余误差大的缺点,提出了一种适用于正交幅度调制(QAM)信号的双模式盲均衡算法.该算法在初始模式中采用运算量较小的SR-CMA算法进行均衡,利用判决圆环对均衡器输出信号进行判决,当误码率降到足够低的水平时自动切换到多模算法,以进一步降低均方误差.利用水声信道模型进行仿真,结果表明,该算法性能稳定,计算量小,稳态剩余误差低于CMA和SR-CMA算法.该算法能够有效降低高速水声通信的误码率,提高水声信道均衡的稳定性.     

基于选择性合并频率分集的多载频盲均衡算法

水声信道的多径传播和衰落特性常在接收端引起码间干扰,严重影响了水声通信质量.为了减少码间干扰,提高通信质量,在分析频率分集技术和常数模盲均衡性能的基础上,提出了一种基于选择性合并频率分集的常数模盲均衡算法(SC-CMA).该算法利用了频率分集来减少衰落的影响,克服码间干扰,具有收敛速度快、均方误差小的特点.计算机仿真结果,验证了该算法的有效性.     

OFDM技术在高速水声通信中的研究与应用

为满足高速水声通信的需要,在对正交频分复用(OFDM)技术进行研究的基础上,结合水声信道的特点,提出一种基于OFDM技术的水声通信方法以此来克服信号的多径传输而引起的码间干扰,从而达到较高的传输速率和较低的误码率.     

2.4GHz微波海上传播特性研究

微波通信系统具有安装简单,维护容易,组网灵活,器件便于固化,体积小,功耗低等优点,很适合应用于水声浮标与船载基站之间的通信.目前普遍应用于此类通信的微波,其中心频率为2.4GHz,很少有文献对其海上传播特性进行研究.为了研究该波段微波的海上传播特性,计算了在20km传输距离内的微波接收功率及通信误码率,并进行了仿真和海上实测,分析了海上反射和绕射造成的衰落对微波通信的影响,研究了分集接收技术对微波传输性能的改善.得出了海上的反射和绕射会严重影响微波通信,其中海上反射造成的衰落是影响微波通信的最主要的因素,空间分集技术是克服微波衰落的有效手段的结论.     

高速OOFDM传输系统研究

重点研究光正交频分复用技(OOFDM)术,提出了一种高速OOFDM信号产生及接收方案。仿真实现了4QAM-OFDM信号的百公里传输,分析了色散对系统性能的影响,并结合ISFA信道估计方法,对接收信号图样进行纠正,验证了该传输方案的有效性和可靠性。     

基于OFDM的宽带短波波形信道估计算法研究

短波信道具有时变、色散、衰落等特点。在短波宽带多载波系统中,信道估计对数据的可靠传输至关重要,必须采用有效的信道估计方法来实时地跟踪信道的变化。该文研究了三种短波信道估计算法,并仿真比较其性能。结果表明,改进的变换域方法在短波信道中具有较好的效果,对工程实践有较好的指导意义。     

基于机器学习算法的船舶通信网络信道估计

针对传统船舶通信网络信道估计方法调控响应性能较差的问题,提出一种基于机器学习算法的船舶通信网络信道估计方法。在物理层LTE协议中定义导频序列,基于gold序列设计船舶通信网络信道的导频序列,通过奈奎斯特定理决定导频信号的插入密度,在设计的船舶通信网络信道导频序列中按照该密度插入导频信号,基于机器学习算法拟合不同时间点同一子帧内的信道估计值,以实现船舶通信网络的信道估计。为了证明基于机器学习算法的船舶通信网络信道估计方法的调控响应性能较强,比较该方法与传统船舶通信网络信道估方法。实验结果证明该方法的调控曲线拟合性最强,即该方法的调控响应性能优于实验中的传统方法,证明了该方法的优越性。     

水声MIMO-OFDM通信系统中基于导频的信道估计算法研究

正交频分复用(OFDM)和多输入多输出(MIMO)的结合可以有效地对抗多径衰落和码间干扰,大幅度提高水声通信系统的信道容量和传输效率,在高速水声通信中有着重要的发展前景。在分析梳状导频水声MIMO-OFDM通信原理的基础上,结合水声通信及信道传播特点,建立了信道模型,研究水声MIMO-OFDM系统中的信道估计原理和LS(最小平方误差)、MMSE(最小均方误差)算法。通过仿真试验比较两种算法在信道估计中的性能差异,为实际系统设计提供了理论参考。