基于软件无线电的无线信道仿真仪设计与实现

由于无线电波传播环境的复杂性和多样性,无线信道仿真需要兼顾仿真的准确性和实时性,因而需要进行大量高速的数据运算。本文利用美国国家仪器(NI)公司基于软件无线电技术的高性能矢量信号分析仪,FPGA模块以及矢量信号发生器进行了无线信道仿真仪核心部分的设计,并提出了针对经典信道模型和宽带多天线信道模型的硬件仿真实现方法。此外该平台还搭配USRP(Universal Software Radio Peripheral)进行了辅助设计,从而为无线通信系统的半实物仿真和测试提供了较好的实验验证平台。

基于无线信道仿真仪的双星定位半实物仿真

构建无源电子侦察双星时差频差定位系统半实物仿真平台,以雷达及通信信号为侦察对象,采用无线信道仿真仪模拟产生两颗同轨卫星接收地面同一目标辐射源发射信号,通过数字接收机VPX机箱中的两块板卡同步接收信号数据,进行实时处理。实验表明,构建的半实物仿真平台,与纯数字仿真相比,能够准确、实时、有效地反映双星时差频差定位系统的性能。

宽带MIMO无线信道仿真技术的研究

针对MIMO无线信道仿真器中相关衰落模拟需求,提出一种基于mesh网络的高速数据交互方法。通过多通道天线拆分的同步基带数据流与相关信道矩阵数据实时运算处理后,再进行多通道天线数据合并得到所需基带信号。对多普勒频移、多径测试、MIMO相关性衰落特性等时频域测试与分析验证,结果表明该设计能够实现宽带8×8 MIMO信道相关性运算和信道仿真。为大规模MIMO无线信道模拟器的系统集成研制提供技术基础,具有一定的实用价值。

无线信道仿真技术应对MIMO新挑战

随着无线技术的发展,通信容量和多路通信逐渐对无线信道的性能提出更高的要求,在这样的情况下,无线信道仿真技术在无线标准开发中扮演了越来越重要的角色,本文探讨了无线信道仿真技术的最新进展。

基于加权正弦和模型的海战场无线信道仿真

海战场无线信道是一种随时间、空间和其他外部因素不断变化的传播环境,随机性较高。为研究无线通信系统对复杂电磁环境的适应性,基于正弦和理论,探讨了海战场无线信道的仿真方法,给出了一种频率选择性衰落信道仿真模型,并用等距离法和等面积法两种算法计算了模型的参数,说明了该仿真方法的有效性。

基于Lutz模型的无线信道仿真器的FPGA实现

无线信道仿真器,是对真实信道环境的拟合,可以提高通信系统的研发和测试效率,具有很强的现实意义。Lutz模型是一种非稳态信道,能够在良好信道状态和不良信道状态之间进行切换,并有效描述信道的变化特征。设计了一种基于Lutz模型的频率选择性信道,在FPGA中采用分模块进行实现,然后使用Modelsim和Maltab等工具进行验证,仿真结果表明无线信道仿真器的FPGA实现,满足信道特征的统计特性,可直接用来测试无线通信系统。

基于改进射线跟踪法的隧道环境无线信道仿真

隧道环境与陆地上移动通信有显著不同,需要对其无线信道特性进行研究.本文提出了一种改进的射线跟踪法,能够对隧道环境无线信道特性高效地仿真,降低了射线跟踪的计算复杂度,同时采用一种新的坐标系描述弯道的几何形状,便于对弯道部分进行射线跟踪.本文将路径损耗的仿真结果与北京地铁14号线的实测结果进行对比,对比表明：改进的射线跟踪法能够有效地预测路径损耗;直道中K因子在-8~25 d B范围内变化,且随着距离增大有减小的趋势.

一种新型的GSM-R无线信道仿真机制

在CTCS-3级列控系统中,GSM-R无线通信系统负责承载车地间传输的关键列控数据,其传输能力与CTCS-3列控系统性能紧密相关。借助无线信道仿真机制模拟现场信道特性,分析无线传输性能,是研究GSM-R系统性能的重要手段。然而,在列车行驶过程中,终端移动速度、传播环境都会发生快速变化,无法使用传统电信领域的基于固定速度与场景的信道仿真机制。提出一种新型的GSM-R无线信道仿真机制,通过建立与铁路线路匹配的无线信道模型,并根据列车移动速度信息动态配置仿真输出特性,模拟车载电台在变化场景与运行速度下的传输性能,实现在CTCS-3级列控仿真系统中实时仿真GSM-R信道性能的目的。

基于射线跟踪法的隧道无线信道特性

城市地下轨道交通的隧道环境与地上环境的移动通信有显著不同,为发展应用于隧道环境中的无线通信系统,需要对隧道中的无线信道特性进行研究.本文使用射线跟踪法对隧道环境无线信道进行仿真,并将仿真结果与实际测量结果进行对比,对比结果表明:基于射线跟踪法的信道模型,能够较准确地预测隧道中的大尺度衰落和信道冲激响应等信道特性.在此基础上,又对隧道中的MIMO(多输入多输出天线)系统信道特性进行仿真,仿真结果得出结论:隧道环境中MIMO空间相关度在天线阵列方向上显示出波动性,波动周期与传播信号的波长成正比.

基于Wireless Insite的无线信道教学研究

针对无线信号传播过程抽象不易理解的问题,采用射线跟踪方法对电波传播机制及无线信道模型进行分析,将Wireless Insite(WI)电磁仿真软件引入教学课堂,设计并实现了室内和城市两个典型传播场景的教学案例。该案例能够清晰地演示不同路径信号的传播过程,并图形化给出功率延迟分布、路径损耗和信号强度等无线信道特征参数。教学实践表明,该方法有助于学生直观地观测传播过程中直射、反射和绕射等对传播信号幅度和相位的影响,体会传播场景及收发机位置对接收功率及多径时延的影响,为将来进一步学习物理层算法、网络优化及无线定位等知识奠定理论基础。

一种新的莱斯衰落信道仿真模型

一种新的确定型瑞利仿真模型是对MEDS仿真模型中的离散多普勒频率进行改进,通过引入仿真次数因子,克服现有衰落信道仿真模型不能同时满足各态历经特性和平稳特性,以及仿真效率低的缺陷,并在此基础上建立一新的莱斯衰落信道仿真模型。经实验仿真分析得出,新的莱斯衰落信道仿真模型的一阶和二阶统计特性与理想参考模型统计特性相吻合。

一种改进的SBR射线跟踪信道仿真方法

针对传统入射及反弹射线跟踪算法(Shooting and Bouncing Ray tracing, SBR)中接收球半径通常难以准确确定导致信道仿真出现"射线泄露"或"射线重叠"的问题,提出了一种基于场景认知的改进方法.利用人工神经网络动态调整接收球半径,进而提升射线跟踪算法的信道仿真精度.针对收发端为大规模阵列天线时,SBR仿真时间较长的问题,提出了基于天线方向图的发射方法,用以提高使用大规模天线时的信道仿真效率.将改进的SBR信道仿真与基于传统SBR信道仿真和实测结果进行对比,结果表明:针对单天线,使用本文方法仿真获取的单天线路径损耗均方根误差为2.6 dB,误差小于传统的SBR信道仿真;针对大规模阵列天线仿真,使用本文方法进行接收功率单次仿真的平均时间比传统SBR仿真节省了97%.

MANET信道的计算机仿真系统

本文主要介绍了在局域网中,基于Windows平台开发的无线信道仿真系统,在该系统中,对MANET无线信道中碰撞和噪声进行了模拟,同时介绍了网络拓扑变化的模拟,分析了其实现的可行性,并给出了具体的实现方法。仿真时通过实时日志的查询,可以直观地看出节点的变化和数据发送情况。

一种基于软件无线电的动态信道模拟技术的研究

该文提出了一种基于软件无线电技术可动态配置的动态信道模拟方法,根据静态、动态与生灭信道的复杂度动态配置FPGA。信道参数经过计算后传递给信道参数存储单元,根据信道刷新速率实时配置给FPGA信道模拟单元得到的多通道IQ基带信号,再将IQ基带信号正交变频到载波上。最后给出了多组实验数据,实验结果证明了动态配置的动态信道模拟方法的可行性和实用性。

一种新的多径相关瑞利信道的数学模型:理论分析及仿真比较

产生统计独立的多径相关瑞利信道是无线信道仿真的一个基本问题.Jakes模型得到了广泛应 用,但它在统计独立性方面还存在一些问题.该文提出一种新的相关瑞利信道的数学模型.理论分析和仿真 比较表明它在计算复杂度和统计独立性方面比最初的Jakes模型及其近来发现的改进模型更加简单有效.

基于电子化指挥系统的无线通信的建模与仿真

首先论述了导弹旅电子化指挥系统中无线通信的重要性以及无线通信仿真的必要性 ,给出了几种典型的无线通信的模型 。

ASTER GDEM格式地形数据在Radio Mobile仿真软件中的应用探索

结合地理信息技术(Geographic Information Sciences,GIS)的计算机仿真,已经成为无线电传播信道分析的重要手段之一。仿真软件“移动无线电”(Radio Mobile)可以对指定地形下的无线电波传播过程进行数值模拟,直接识别并导入多种地形数据,但并不包括当今精度最高且国内广为流行的免费地形数据——先进星载热发射和反射辐射仪全球数字高程模型(Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer Global Digital Elevation Model,ASTER GDEM),其精度可达30 m。因此,介绍一种如何将ASTER GDEM的数据读入Radio Mobile的处理方法。首先,利用GIS软件Global Mapper将ASTER GDEM压缩包数据转换为按照经纬度排列的DTED数据;其次,将DTED数据整理到以经度命名的文件夹内,每个文件按照纬度命名;最后,在Radio Mapper的地图属性设置中输入待仿真地域的经纬度,完成地形数据的导入。在此基础上,针对某一指定经纬度导入地形场景,利用Radio Mobile对电磁波的路径损耗做了初步的数值仿真。

基于DDR3的群延迟模拟技术研究与实现

针对通信、卫星等领域无线信道仿真器中秒级范围的群延迟模拟需求,提出了一种基于DDR3的高速海量FIFO设计实现方法。该方法采用＂乒乓＂操作利用Xilinx公司的XC7K325T芯片对内存颗粒MT41J256M16HA进行读写控制,读写操作交替进行,最终实现一入四出的高速海量FIFO设计,并通过ChipScope对该方法的数据流进行观测分析。仿真结果表明,该方法能够实现最大2s范围群延迟实时模拟,群延迟数目达到4条。该方法设计实现简单,资源消耗低,为无线信道模拟器的研制提供技术基础,具有重要参考价值。

航空数据链数学建模与系统仿真

论文针对航空通信信道的传播特性,建立信道数学模型,并模拟复杂电磁环境,建立航空数据链一体化测试系统,采用LabView对收发装置的数据信息进行采集和分析,并进行了数字仿真、内场测试和评估系统性能。