面向差异化变电场景的无线信道测量与建模研究

无线通信网络对新型电力系统的建设和发展至关重要,信道测量和建模是构建无线通信系统的基础。首先,文章面向差异化变电应用场景在470 MHz和2.4 GHz频段开展信道测量工作;其次,基于信道实测数据,研究变电场景下路径损耗、阴影衰落和时延扩展建模方法;对比分析不同频段下、室内外场景的信道建模结果。最后,将建模结果与3GPP标准化信道参数作对比,结果表明,变电场景信道参数与3GPP标准化信道参数有很大不同。文章获得的信道参数填补了现有标准在电力场景的空白,为新型电力系统下无线通信网络的部署和优化提供基础信道模型。

平流层通信衰落信道的统计模型

在假设阴影衰落对接收信号直射分量的影响符合对数正态分布、多径衰落对接收信号的干扰符合瑞利分布的情况下 ,给出了接收信号包络变化的电平通过率和平均衰落持续时间的表达式 .利用数值分析方法给出了轻阴影、重阴影和混合阴影衰落环境下 ,平流层通信衰落信道接收信号包络的概率密度分布、电平通过率和平均衰落持续时间的数值 .

利用CAZAC序列的OFDM频率同步方法

频率偏移估计是OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)的关键技术。该文提出了在一个 OFDM符号内利用两个重复的CAZAC(Constant Amplitude Zero Auto Correlation)序列进行频率偏移估计的新方法, 估计范围可达整个OFDM带宽。用于同步的训练序列还可用于信道估计和均衡,这将提高系统的数据传输效率。 此算法同步精度达到了Schmidl提出的Cramer-Rao bound,有效性在AWGN和Rayleigh多径信道下得到了验证。

Matlab在无线衰落信道教学中应用

提出一种基于Matlab的无线衰落信道教学演示平台。该平台首先引入不同类型调制信号通过无线信道环节,让学生直观地了解信道衰落对信号产生的失真影响;然后讲授不同信道衰落的统计特性及模拟产生方法;最后利用数值仿真获得不同通信系统性能。教学实践表明,该平台加强了学生对无线信道特性及对通信系统影响的理解,也调动了学生编程开发无线信道模型的积极性,为进一步学习通信理论奠定了基础。

多径衰落信道下多音干扰OFDM系统性能分析

针对无线通信面临的干扰问题,对多径衰落信道下的正交频分复用(OFDM)系统的抗多音干扰性能进行了研究.在给出系统模型的基础上,对经历多径衰落信道后的受干扰接收信号进行分析,计算了有用信号和各干扰信号分量的数学统计特性,并在此基础上推导了系统的误比特率公式.对系统进行了误比特率仿真,仿真结果表明,理论值与仿真结果能很好吻合,增大子载波间隔可减弱多音干扰对系统的干扰效果.另外,当干扰信号功率较大时,全音干扰效果较好;反之则宜集中干扰功率对部分子载波实施干扰.

无人机通信信道模型研究

研究合适的无人机通信信道模型对无人机数据链的设计和性能分析具有重要意义。目前,根据无人机不同的飞行状态和不同的飞行环境,通信信道模型可以分为大尺度衰落模型和小尺度衰落模型。在分析这两种模型相关参数和概率分布函数的基础上,结合大尺度衰落和小尺度衰落的特性,利用自由空间路径损耗和粗糙地面路径损耗理论,建立了适合不同环境下无人机特性的统一信道模型。

基于Rimoldi分解的连续相位调制信号Turbo频域均衡算法

针对高阶部分响应连续相位调制(CPM)信号均衡中存在的复杂度高和性能较差等问题,该文从Rimoldi分解的角度出发,设计了一种新的适用于倾斜相位CPM信号的发射帧结构,并在此基础上结合单载波频域均衡(FDE)和Turbo均衡的思想,提出了一种适用于高阶CPM信号的Turbo频域均衡算法。该算法通过将信号均衡转化到频域进行处理,避免了时域均衡算法在计算均衡器系数时存在的大矩阵求逆问题,同时使用Turbo均衡的软信息迭代处理来改善系统的性能。理论分析和仿真结果表明,对于四阶部分响应CPM信号,在存在严重符号间干扰的多径衰落信道的条件下,该算法与现有的基于符号的频域均衡算法相比,在保持较低复杂度的同时,具有大约1.5 dB的性能增益。

一种新的OFDM系统多符号联合差分时间同步算法

本文提出了一种OFDM系统多符号联合差分时间同步算法。首先用接收到的时域OFDM信号进行间隔为符号长度加循环前缀(Cycle Prefix,CP)长度的自相关得到相关信号。然后使用相干信号中相隔符号长度的两个采样的差别来得到时间信息。使用这种算法,CP中不受ISI影响的区域的终点可以准确的识别出来。仿真结果证明该算法克服了现有算法的某些缺陷,性能有所改进。

多径衰落信道下的通信系统建模仿真

建模仿真广泛应用于现代通信系统的设计之中,通过仿真模型的仿真结果推断原系统性能,从而为新系统的建立或原系统的改造提供可靠的参考。建立了多径衰落信道下以π/4-DQPSK为调制方式的通信系统仿真模型,完成了仿真模型的信号表征和功能校准,着重分析多径衰落信道下滤波器滚降因子、多普勒扩展和信道延时等因素对系统误比特率性能的影响,并利用蒙特卡罗仿真实验给出了相应的误比特率曲线。仿真结果验证了仿真模型的有效性,能够为实际通信系统的设计提供可靠的理论依据。

移动通信中无线信道特性的研究

从等效低通信道的时变冲激响应的相关函数和功率密度谱函数出发,研究了一些描述广义平稳非相关散射(WSSUS)的无线信道特性的统计参数,并对无线移动衰落信道的特性进行分类。分析了3种常见的小尺度多径衰落信道的统计模型,给出了在平坦衰落信道中系统传输比特误码率的一般分析方法。最后,利用这些模型和方法,给出了一些常见数字调制信号的传输误码率的数值结果。结果表明:衰落对无线移动通信系统传输性能的影响是很大的,在实际中应设法消除它。

平坦地面无线信道的大尺度衰落特性

针对近地面无线信道缺乏大尺度衰落模型的现状,选取平坦地面环境为典型研究对象,进行了2.4GHz无线信号沿近地面传播的信号强度测量,通过测量数据的线性回归建立了该地面环境的路径损耗模型。统计参数分析表明,双斜率对数距离路径损耗模型适用于近地面无线信道的大尺度衰落特性表征,突变点位置取决于收发天线高度,路径损耗指数在突变点前小于2,突变点后在2.87～3.74之间。所得模型与传统模型进行了性能对比,结果表明传统模型不适用于近地面无线信道的传播特性表征,本文所建模型更具实际意义。

基于CBTC地铁隧道车-地无线信道的建模与仿真

根据隧道几何尺寸计算出无线电波在隧道中的截止频率,利用路径损耗和多径衰落进行地铁矩形隧道中无线信道的建模,对矩形隧道损耗衰落信道进行仿真,得出存在直射路径和不存在直射路径时的接收点接收信号的电平包络,仿真结果表明AP间隔距离为400 m时,接收强度大于-70 dBm,满足技术要求。

多径信道衰落与时延的模拟研究

在多径衰落信道上高速传送信号时,如果信道的延迟扩展大于发送信号的符号周期,信号将产生频率选择性衰落并引起符号间干扰,但如果信道的延迟扩展小于发送信号的符号周期,信号只会产生衰落而不会引起符号间干扰。文中从信道的随机过程特征出发,通过模拟信道的平稳过程,讨论信道衰落特征,为数字通讯的编码、调制和信道的均衡器设计提供一种可行的数学模型,进而可以加快数字通讯新方法的研发。

5.8 GHz室外环境传播特性分析

为了给下一代无线通信系统(B3G:Beyond 3G)参数设计提供参考以及为算法仿真提供信道建模,针对国内城市室外环境不同的传播场景,在5.8 GHz频段和20 MHz信道带宽的测量条件下,进行了室外信道测量和研究。根据测量数据统计分析,5.8 GHz频段路径损耗指数在视距通信(LOS:Line of Sight)时为2.53,在非视距通信(NLOS:No Line of Sight)时为3.3～3.8;同时,对COST231-WI路径损耗模型进行了修正,考虑到阴影衰落的影响,修正后的模型能较准确地预测接收功率,为系统覆盖范围预测提供参考。均方根时延扩展(Root Mean Square Delay Spread)的累积概率为0.9时,在0.5～0.8μs之间变化。均方根角度扩展(RMS Azimuth Spread)主要由发射天线位置和传播环境决定。

WCDMA闭环功率控制的研究

本文针对第三代移动通信系统ＷＣＤＭＡ方案，提出了功率控制中的信噪比的测量算法及修正曲线；并在Ｍ１２２５多径衰落信道下，以用最低信噪比达到相同通信误码率为准则，对闭环功控中的功率调整步长进行了优化仿真。

频率偏移和符号定时误差的盲估计方法

提出一种适合于频率选择性多径衰落信道的频率偏移和符号定时误差的盲估计方法,该方法主要利用由过采样接收信号所引入的二阶循环平稳特性。通过理论分析,建立了接收信号的循环自相关函数与频率偏移和定时误差之间的关系,在此基础上,导出了频率偏移和定时误差的盲估计算法。本文算法的主要特点是不需要训练序列,而且不依赖于信道衰落和加性噪声的分布特性(时间相关或无关,高斯或非高斯),特别是它适用于信号星座图为圆形分布或非圆形分布的线性调制信号。通过M on te C arlo仿真实验,在各种不同的条件下对本文提出的盲估计算法的性能进行比较,表明了它的有效性。

地空通信信道特性仿真与分析

地空通信信道是一个典型的二径衰落信道,会产生较深的多径衰落,需要采用分集接收技术提高通信性能。利用电磁波传输理论,对地空通信信道的信号传输过程进行分析,建立了地空通信的分集接收模型,并在此基础上设计了专用仿真软件。利用仿真软件进行了仿真,对比不同分集条件下的分集接收效果,得出在地空通信信道下,必须对频率规划和天线架高进行综合考虑,才能取得较好的分集接收效果。

地空信道特性研究

地空信道为典型的变参信道,变参形成的根本原因是多径和遮挡,特别是在远距离低仰角通信时,多径等因素会直接影响传输质量。地空信道中引入的多径衰落情况、多径时延的分布、衰落速率、相干时间等参数以及地面站天线仰角等均会直接影响地空通信系统设计,为达到平稳传输效果,在系统设计之初,必须对相应的信道特征有比较明确的了解,以便采取相应的抗多径、抗遮挡措施。

地空信道传输特性与技术分析

从地空通信的原理出发,分析了地空通信的通信覆盖能力与空中平台升空高度以及天线仰角的关系,给出了地面反射二径模型,分析了地空信道的衰落特性、误码性能以及在分集接收条件下的误码性能改善,并进行了相应的仿真,给出了相应的仿真结果。仿真结果表明地空通信信道的衰落十分明显,对信息传输性能造成不可忽视的影响,并且在低莱斯因子条件下,采用分集接收技术可有效对抗信道衰落,且对传输误码性能有明显改善,这些结论对今后的工程设计与实现提供重要参考和指导。