多径衰落信道的统计特性与仿真研究

在多径衰落信道的统计特性与仿真实现问题的研究中,针对目前无线信道存在的不确定性和信道衰落对无线通信质量提高有不利因素的状态,为改善无线移动通信系统多径时延扩展而引起的符号间干扰的现状.在对多径信道的传输特性进行分析研究的基础上,对基带信号接收中多径引起的ISI进行仿真分析,并总结了利用MATLAB对无线移动信道进行仿真分析的一般方法,对多种调制方式下的诸如瑞利和莱斯衰落、频率选择性,AWGN信道等信道模型下的多径传播进行进一步仿真分析.这将为研究移动信道抗衰落技术提供基本依据,对实际工程有一定的理论指导意义.     

斜井高频电磁波传输特性的研究

文章分析了井下无线信道的电磁波传播特性,指出由于煤层、煤壁以及井下作业设备等障碍物的绕射、反射和散射,使电磁波传播存在着多径衰落效应。文章详细介绍了仿真研究斜井巷道中电磁波传播距离对多径衰落和RMS时延的影响所采用的方法——射线跟踪法的原理和射线跟踪过程中射线方向的判断及射线代表的场强值的计算,在此基础上,在理想化的斜井巷道模型中研究了接收机与发射机间的距离对电磁波衰落及RMS时延扩展的影响。仿真结果表明,接收机与发射机间的距离越近,传播损耗越小;电磁波的中心频率越低,传播损耗越小;电磁波传播的RMS时延扩展值随接收机与发射机间的距离增大而变大。     

基于5G波段的V2V高速无线信道建模

高速移动的车车(Vehicle-to-Vehicle,V2V)信道与传统蜂窝系统的无线信道相比,其不同在于V2V无线信道的快速时变特性,主要体现在多径分量的快速变化、存在较大多普勒频移以及每条多径都具有动态生/灭特性。提出了一种高速无线信道建模方法,采用马尔科夫链模拟信道的动态生/灭特性,基于Nakagami分布仿真莱斯、瑞利等信道单径衰落,用抽头延时线模型完成高速多径信道建模。与传统无线信道建模方式相比,具有快速建模、动态改变和易于产生的特点,为高速移动无线接收机算法的开发奠定了基础。仿真结果表明,城市车内天线(UIC)信道多径数目最多,衰落最严重。     

移动无线信道仿真分析

移动无线信道的传输特性对移动通信质量有着至关重要的影响,然而无线电波的传播特性一般都很差,而且不同用户的传播信号还会互相干扰,即造成码间干扰(ISI),因而对于无线信道特性进行仿真显得很必要,尤其是其中的多径衰落仿真,既是重点又是难点.根据无线信道的随机特性以及多普勒频移效应,建立移动无线通信多径衰落的数学模型,并采用Matlab对模型进行仿真,以此讨论其传输特性.通过仿真,结果表明:信道衰落对无线通信质量影响十分严重,通信系统性能明显下降,在实际中应设法尽可能消除它.     

矿井环境下基于MB-OFDM的UWB系统建模及性能分析

针对超宽带无线通信系统UWB在矿井环境下的多径传播所造成的频率选择性衰落,提出将具有抗多径时延等优势的多频带正交频分复用技术MB-OFDM应用到井下UWB系统中。为了弥补S-V模型在信道衰落环境下的不足,将传统的信道冲击响应转换为一个独立的角度脉冲响应,建立一个基于修正的信道模型。结合修正的信道模型,对基于MB-OFDM的矿井UWB系统进行建模,给出了频带的划分方式、信道的改造办法、无线系统的设计方案等。在矿井复杂环境下对系统模型进行性能分析仿真,结果表明,该系统能有效抵抗多径衰落,具有抗噪声能力强、误码率低、覆盖范围远等优点。     

矿井移动通信中Nakagami衰落信道模型的研究

根据目前矿井移动通信的发展状况,针对矿井无线信道快衰落多径信号幅度统计特性的可变性,提出了一种基于Matlab的Nakagami幅度统计衰落信道仿真模型。利用该模型,对空直巷道中收发信机在相同传输距离下,针对900 MHz、1 800 MHz和2.45 GHz频段的电磁波对Nakagami衰落的影响进行了仿真,并将QPSK信号作为输入信号进一步的验证。结果表明,该模型具有创建过程简单,可操作性强,对矿井移动通信信道衰落过程描述较为精确等优点,这对矿井移动通信整体性能的提高具有较大的参考价值。     

高速铁路环境下的MIMO信道建模及仿真

根据高速铁路环境下电波传播特性,基于多入多出(MIMO)无线散射信道模型,提出一种高速铁路无线环境下的MIMO无线信道模型,详细分析了其构建过程,并通过仿真得出MIMO信道的空域相关性随天线单元间距的增大而减小,拓展了MIMO信道衰落模型的研究。     

一种改进的室内wsn仿真模型

针对室内无线传播模型具有多径传播效应的特性和无线传感器网络协议栈的特点,提出了一种改进的室内无线传感器网络仿真方法。方法使用阴影模型模拟室内无线传播模型的多径传播效应,结合常用的无线传感器网络节点芯片的性能参数预测出无线信号在室内的实际传输距离,并在NS2中以该无线信道模型为基础,以无线传感器网络协议栈为标准,建立了一个改进的室内无线传感器网络仿真模型。仿真模型的测试结果表明该模型在数据包投递率及网络剩余能量的比率上与实际室内无线传感器网络的性能相似。证明建立的模型能为室内无线传感器网络的实际布网和应用提供可靠的依据。     

基于MCM的多径非相关无线信道改进模型研究

为了改善瑞利衰落信道单径自相关统计特性,提出了一种改进的多径非相关无线信道仿真模型。该模型首次在蒙特卡罗法（MCM）的到达角（AOA）中引入多径因素k,改进了模型AOA的取值方法。通过对信道模型参数AOA、k、低频振荡器个数N以及均方误差（MSE）的仿真分析,结果表明,该模型在相关统计特性方面与参考模型相比具有极好的吻合性;其次,与MCM相比,在实现开销相同的情况下,改进的新模型在最大允许时间间隔内,衰落信道单径自相关函数的MSE约为MCM的四分之一,精度有了明显的提高,能更加准确地描述无线信道。新模型为无线信道仿真器的设计、频率选择性信道的建模等提供了一种新的方法。     

一种移动通信信道模拟器的设计与实现

介绍了一种实时模拟移动信道基本特性(如瑞利衰落、多径传播、电波传播路径损耗、多普勒频移等)的信道模拟器的研制方法,包括模拟器数学原理及其实现方案。本模拟器的衰落率在8～80Hz内可调,模拟衰落深度超过20dB,最大多径时延为10.2μs。     

无线传感网络中多普勒效应的研究与仿真

为了提高无线传感网络的性能,采用离散多径信道的可变延迟模型分析与计算机仿真结合的方法研究了影响无线传感网络信号传输的多普勒效应.仿真结果表明,多普勒效应对无线传感网络传输的信号电平产生干扰,对包络幅度产生不同程度的衰落,多普勒频移越大衰落越深.     

考虑统计特性的OFDM分数维布朗信道模型

为了更准确地刻画多径信道,提出了任何采样率下的OFDM信道的分数维布朗模型。模型利用OFDM中具有导频符号的特点,考虑多径衰落具有服从Rice或Rayleigh分布的先验条件,从分形学角度出发分析无线信道的分形特性,建立模型。仿真结果表明,该模型比统计模型更准确地刻画多径信道。     

第三代移动通信信道模型仿真分析

针对信道性能的好坏直接决定着人们通信的质量,为了更好地评估无线信道的性能,首先为第三代移动通信信道模型建立了仿真平台;针对频率选择性多径衰落的仿真方法运算量大的问题,在一种新的移动信道模型的基础上采用了抽样延迟的仿真方法,运算量小且容易实现,并根据IMT-2000标准所提供的参数,分别得到了室内移动、室外步行以及车辆移动三种条件下的信号包络,仿真结果表明方法能很好的仿真频率选择性衰落信道,从而使得对于3G无线信道性能的评估更加方便。     

OFDM系统抗多径衰落性能及仿真分析

OFDM技术在现代通信技术中的应用越来越广泛,因为该系统具备了多种有利于信号高效传输的优点,特别是其抗多径效应特别突出.作为OFDM系统的显著特点之一,抗多径效应使得系统传输信号的误码率大大降低.为了验证其抗衰落性能,文中分析了多径衰落信道接收信号的特点,建立了多径传播的仿真模型,利用改进的IDFT和DFT的方法,分别在两径及六径瑞利衰落信道进行传输,通过对有无OFDM系统时误差的仿真,说明了OFDM系统具有较强抗多径衰落性能的结论,并提出了一些改善系统性能的方法.     

地铁隧道中信道的统计建模

分析在2.4GHz频段,地铁隧道中无线信道传播特性以及隧道中无线电波的路径损耗和小尺度多径传播.提出地下隧道服从莱斯分布的宽带信道统计模型,并时信道模型进行仿真.经过比较,仿真结果与已有的隧道中典型测量结果相一致.     

临近空间UAV路径衰落的自适应Markov模型*

在分析临近空间UAV（无人机）飞行特征的基础上,根据临近空间UAV的飞行状态——发射和降落状态、航空飞行状态、飞行盘旋状态,结合临近空间的物理环境,建立了临近空间长航时UAV路径衰落的自适应Markov模型,提出了具体的理论分析过程和实现方法;给出了各个状态下动态信道的路径衰落理论计算式,最后实现了临近空间UAV自适应Markov路径衰落模型的自由空间衰落、双径衰落和多径衰落仿真,从而保证了模型的可靠性。仿真得出：在临近空间UAV的通信中,其路径衰落主要考虑自由空间衰落量和反射分量,但多径分量不容忽视。     

一种简单有效的无线信道仿真方法及应用

产生统计独立的多径衰落信道是无线信道仿真的一个基本问题.针对B3G-TDD系统中的频率选择性衰落信道提出了一种简单有效的仿真方法.该方法基于瑞利衰落信道的波普和比利(Pop and Beaulieu)模型建立,通过引入衰落指针,使多个瑞利衰落信道彼此独立,并为每个瑞利衰落信道分配不同的时延.仿真结果表明,设计出的频率选择性衰落信道不仅简单而且符合信道特点.运用该方法研究了BPSK信号通过瑞利衰落信道和频率选择性衰落信道以后的误码率情况并进行了比较,提出正交频分复用技术作为改善信道衰落的有效方法.B3G-TDD系统中信道估计的实验结果表明,这种方法是高效而且可行的.     

数据链路多径传输模型的物理映射方法研究

根据无人机数据链路的多径传输要求,针对在传输中电磁波衰落,为保证精度,在微波暗室中建立与之相关的分析模型,采用仿真手段有助于提高无人机数据链的有效性。通过对数据链路的实际传输场景(散射点属性等)以及信道传输模型的多径参数(时延、衰落、多普勒频移)分析,解算出该场景下接收点处的合成功率,并在微波暗室中,依据仪表的衰落仿真机理和暗室环境中求得的合成功率。用两种方法对场景进行仿真,可从中选取一种精度更好的方法进行仿真验证有效性,实现了多径传输链路在微波暗室的准确物理映射。     

基于NS2的无线地下传感器网络信道模型的扩展与实现

 无线地下传感器网络作为一个全新的研究领域,它的大多数研究还在理论阶段。建立一个更接近真实地下环境的仿真平台,可以减少部署实验所耗费的资源。本文以现有的双径模型叠加多径瑞利衰落的地下信道模型为基础,建立考虑电磁传播信号所有成分的地下信道模型,同时增加地下-地上信道模型以及地上-地下信道模型,在NS2上进行仿真实现。在实现的平台上进行仿真,分析了吞吐率和丢包率这2个性能指标在不同通信距离的变化规律。仿真结果表明,所采用的模型能很好地反映地下通信情况,验证了模型用于地下环境仿真的可行性,为无线地下网络的学习和研究提供了参考及工具。     

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.