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.     

低轨卫星信道隐马尔可夫仿真模型研究

相对于一般的通信系统而言,低轨卫星通信系统具有信号动态范围大,多普勒频移大且变化速度快,信道起伏剧烈等特点.首先分析了低轨卫星信道时变特征,提出了基于自由空间衰减与Corraza模型的全阶段静态信道模型,并采用Clarke仿真模型及莱斯正弦和法对其误码率性能进行了仿真分析.在此基础上研究了基于隐马尔可夫模型的低轨卫星动态信道模型,仿真结果表明采用隐马尔可夫仿真模型比传统的波形级仿真运算量大大减小,且在性能方面接近.同时具有非常好的灵活性与扩展性.     

话者识别的信道补偿

在文本无关的说话人识别中,训练与测试语音中信道环境的差异是影响其性能最重要的因素.近年来,利用因子分析对信道建模成为说话人识别领域的重要方法,大大降低了说话人确认的错误率,但运算复杂度限制了实时的应用.本文介绍了一种简化的因子分析方法:首先在混合高斯模型的模型域训练信道空间,然后在特征域进行信道补偿,得到的新特征可用于各种系统.在NIST2006的数据库上,利用本文的方法相对基线系统在等错误率上有31%的降低.     

衰落信道下SCMA性能仿真研究

本文在一种上行SCMA（稀疏码分多址）系统模型的基础上,研究了衰落信道下SCMA通信系统的误码性能。首先比较了AWGN（高斯）信道以及衰落信道下SCMA和SC-FDMA（单载波频分多址）两种系统的性能;接着分析了快衰落信道、慢衰落信道、平坦衰落信道和频率选择性衰落信道下SCMA系统性能。仿真结果表明,与传统正交多址SC-FDMA相比,衰落信道下SCMA在用户连接数和误码性能上有一定优势。与AWGN信道相比,衰落信道使得SCMA系统误码性能迅速下降。在瑞利平坦衰落信道下,信道衰落的快慢变化导致SCMA系统误码性能最大产生约5dB损失;在频率选择性衰落信道下,多径时延扩散致使SCMA系统误码性能最差。     

多径衰落信道下OFDM系统的仿真性能分析

构建了正交频分复用(OFDM)系统的仿真模型,给出了具体信道的参数.在不同信道传输环境下,对不同调制方式和不同移动速度下的OFDM系统性能进行了分析比较,在仿真结果的基础上给出了OFDM系统抗多普勒频移的参考方案,采用的信道模型基于ITU-R M.1225 Channel B瑞利(Rayleigh)衰落信道.最后,在基于COST 207的信道模型下,对四种典型环境的OFDM系统进行了仿真研究,并对其结果作了讨论分析.结果表明:在多径衰落信道下,OFDM系统可以有效克服多径衰落和多普勒频移,能够应用于未来的通信系统.     

航空无线信道衰落混合应用模型分析及仿真

根据飞机不同飞行状态分析了航空无线通信过程中的信道控制问题,针对控制飞机飞行状态,有停场、滑行、起飞、降落和飞行途中适用的信道模型,为了优化通信系统抗信道衰落性能,需要仿真上述模型.从各种衰落模型的相互关系分析,提出了一种航空无线衰落信道混合应用模型,通过实现瑞利衰落分布和对数正态分布,经线性和非线性变换可以得到Nak-agami和Suzuki等分布.对复合衰落模型进行了仿真,仿真结果符合理论值.证明混合衰落模型设计和仿真方法可以用于无线信道模拟器设计和通信系统仿真.     

多径瑞利衰落信道下OFDM系统仿真

正交频分复用(OFDM)技术是下一代移动通信的核心技术之一.重点研究了多径瑞利衰落信道下最大多径时延对基于OFDM技术的通信系统性能的影响.根据OFDM基本原理构建了一个OFDM无线通信基带系统仿真模型,信道带宽为15MHz.调制方式为16-QAM,编码方式采用码率为1/2的卷积,模型采用了60个子载波,并插入了循环前缀.分析了系统抗多径干扰的性能,比较了不同信道下系统的误码率,以及不同的保护间隔长度下系统的误码率.表明在瑞利衰落信道下OFDM技术具有良好的抗多径干扰的性能.     

无线IEEE 802.11网络多信道MAC性能建模与分析

IEEE 802.11动态频谱接入网络是当前协议和模型在无线网络研究中一直受到广泛的关注.虽然它的物理层支持多信道,但其MAC层对多信道的支持仍面临挑战.目前的多信道MAC研究大多基于仿真实验,缺乏性能分析模型.本文设计了一种简单通用的信道切换机制,将IEEE802.11MAC扩展成为一种多信道MAC.本文提出了三维马尔可夫链分析模型描述多信道MAC性能,刻画单信道内重传次数和多信道间切换对性能的影响,支持基本和RTS/CTS两种接入方式.仿真结果表明,该多信道MAC模型能够很好地预测系统的饱和吞吐量,系统性能随着重传次数的增加能得到提高,而切换信道数量的增加并不能总是带来性能的提高.     

时变宽带信道的长距离预测

研究无线信道测量方法问题可提高传输性能.信道预测技术可以为自适应调制提供准确信道状态信息,减少对自适应调制系统性能的损伤.为提高网络传输性能和传输速度,提出了一种适用于宽带信道的长距离预测算法.采用自回归模型和最小均方误差方法,以过去大量的观测值为基础,估计未来信道衰落系数.仿真结果表明,与传统的最大熵(MEM)算法和ESPRIT算法相比,可有效的降低了宽带信道预测的最小均方误差,可很好地满足时变信道环境的要求.同时通过仿真研究了信道时变快慢和多径数量对系统的影响,使算法用比较低的采样率实现了较好的预测性能.     

面向信道簇模型的太赫兹宽带混合预编码

太赫兹宽带混合预编码是未来高速无线传输的关键技术.太赫兹系统带宽较大,因而存在严重的波束分裂现象,限制了用户的通信速率.已有方案主要研究如何克服信道径模型下的波束分裂现象,在存在角度扩展的信道簇模型下性能损失严重.针对这一问题,首先分析比较了信道簇模型下典型太赫兹预编码的性能;接着提出了时相联合优化算法,以克服信道簇模型下的波束分裂现象;最后提供仿真结果验证所提算法的性能.