短波信道模型仿真实现及改进算法研究

针对短波信道多径、衰落、多普勒频移和频扩的特点,设计了一种以Watterson模型为基础的纯软件短波信道仿真算法,并应用Matlab进行仿真实现,仿真结果验证了算法的有效性。同时,就Watterson模型中各子路径的时间延迟和多普勒频移不是时变参数这一不足,提出了模型的改进方案,将多径时延和多普勒频移建模为满足高斯分布的随机变量,从而更好地反映短波信道的时变特性,扩展了Watterson模型的适用条件和有效带宽,并进行了仿真验证。该算法既适应于全数字化短波通信系统的仿真,又可以方便地应用到短波信道半实物模拟器中,具有重要的实际意义。

多时间尺度短波信道模型在NS2环境下的实现

针对短波信道衰落特征复杂,难以在仿真中较为真实的重现这一问题,提出了一种基于NS2和VOACAP联合仿真的短波信道模拟方法。采用Walnut Street模型作为基础,将短波信道衰落划分为慢衰落、中等时间尺度的衰落和快衰落。在实现短波信道衰落模型时,按需在C++中调用VOACAP计算慢衰落,使用对数正态分布模拟中等时间尺度的衰落,使用瑞利分布来模拟快衰落。仿真结果表明,此模型能够较好地反映短波信道的衰落特点,不同频率的衰落随时间的变化与理论和经验相符,可以作为短波网络仿真的物理层信道模型;同时,所采取的联合仿真方法避免了事先计算链路衰落的繁琐性,更加适合于大规模的短波网络仿真。

基于ITS模型的短波宽带移动信道建模与仿真

短波宽带移动信道模型是远程机动平台移动通信系统性能分析评估的基础,现有短波宽带信道模型不能有效表征机动平台移动信道快时变多普勒效应,难以适应机动平台短波移动通信需要。鉴于此,在分析机动平台行为模式与信道时变多普勒效应的映射关系基础上,推导出了机动平台移动信道冲激响应表达式,基于ITS(international telecommunication society)模型提出了一种适用于固定与机动不同场景、不同传播模式、宽窄带融合的短波通信信道模型。利用信道冲激响应与信道散射函数从时域色散、频域色散两个维度对本文信道模型的有效性进行了验证。结果表明,该信道模型能够基于机动平台运动轨迹实现时变多普勒效应传播复现与信道模拟;也能在运动轨迹未知情况下,基于飞行器种类、机动频率等先验信息,实现具有各态历经性的机动平台短波宽带信道仿真,对机动平台短波移动通信系统效能评估有重要意义。

综合通信训练模拟系统短波信道分布式实时仿真方法

从短波信道对信号传输的影响分析入手,介绍了无线电波通过媒质产生失真的原因,并对等效离散时间数学模型的结构和算法以及信道仿真的关键技术进行了分析与研究。针对综合通信训练模拟系统结构复杂、数据运算量大、实时性要求高等难题,给出了一种分布式仿真的设计方案。该方案充分利用了综合通信训练模拟系统中的计算机资源,实现了对传输信号的实时处理,能够实时模拟短波通信信道环境。

一种短波OFDM系统窄带干扰消除技术

鉴于短波OFDM系统的频带较宽,很容易受到传统短波电台窄带的干扰,且当干扰严重时性能恶化的现状,提出了一种短波OFDM系统窄带干扰消除技术.该技术是以自适应子载波为基础,在接收端估计窄带干扰的位置和幅度等信息,然后将受窄带干扰影响的子载波关闭,并通过反馈信道将关闭子载波的信息反馈至发送端,使之在后续的通信过程中关闭这部分子载波.仿真结果表明:在信道估计准确的前提下,采用此消除技术的系统性能指标与无窄带干扰系统的误码率性能指标基本一致,对改善短波OFDM通信系统性能具有实际意义.

一种基于多元环境认知的短波自适应选频建链方法

对信道参数、网络参数等认知技术进行研究,提出了一种基于信道参数、网络参数、时间和位置等信息建立多元环境认知的短波信道模型案例库的方法。通过对信道模型案例库进行索引实现短波电台快速选频建链,并对获得的上、下行建链频率进行信道链路验证;在信道验证失败时,通过大窗口、大步进的初始探测以及小步进的精细化探测获取目标建链频率;并根据选频建链的数据相应地进行信道模型案例库修正。

潜艇通信模拟训练系统设计及实现

从短波信道对信号传输的影响分析入手,介绍了无线电波通过媒质产生失真的原因,并对等效离散时间数学模型的结构和算法以及信道仿真的关键技术进行了分析与研究。针对综合通信训练模拟系统结构复杂、数据运算量大、实时性要求高等难题,给出了一种分布式仿真的设计方案。该方案充分利用了综合通信训练模拟系统中的计算机资源,实现了对传输信号的实时处理,能够实时模拟短波通信信道环境。

AM信号确认算法研究与仿真

通过分析短波段AM广播信号调制特性,定义了调制信号上下边带频谱相关系数和调制信号与包络检波信号频谱相关系数,并以语音检测相关参数作为辅助。由此提出一种对AM广播信号进行"身份验证"的信号确认算法。基于短波标准信道的仿真实验表明,所定义的两个参数对噪声和信道滤波鲁棒,该算法可直接应用于实际工程环境,具有重要应用价值。