基于MIMO-OFDM技术的对流层散射通信系统研究

对流层散射通信是一种典型的随参信道,多径衰落十分突出,所以要实现高速大容量散射通信是非常困难的。为了抵抗由于多径衰落所带来的散射通信性能恶化,提出了基于MIMO-OFDM结构的的新一代对流层散射通信系统框架。通过分析散射信道中的MIMO-OFDM结构,讨论MIMO-OFDM技术应用的主要问题,发现运用该技术可以有效提高散射通信的可靠度,克服高速数据在散射信道下的多径衰落,实现散射的大容量、远距离通信。     

大容量散射调制解调技术研究

简要介绍了时域自适应判决均衡器的原理,并根据对流层散射传播特点,利用自适应均衡技术以提高散射系统的抗码间干扰能力。采用四重显分集加自适应均衡的接收技术不仅可以减小码间干扰,收集隐分集能量,而且与显分集结合能够平滑信道选择性深衰落以及空间平坦衰落,大大提高设备通信能力。详细论述了自适应均衡器的技术特点和检测技术原理,并给出了对流层散射自适应均衡解调器的实现方案和抗多径测试结果。     

基于多径信道的信号调制方式识别研究

数字信号调制方式识别技术研究是盲信号处理领域的热点研究问题之一,所以文中研究了基于多径信道的调制方式识别方法,通过盲均衡消除码间干扰然后进行分类识别,通过实验仿真结果分析可见该方法能够取得较高正确识别率,具有一定的实用价值。     

基于修正LCMV的对流层散射波束域测向算法

利用微波在对流层的散射现象进行电磁侦测是实现超视距雷达辐射源探测的有效手段之一.随着探测威力、分辨力要求的提高,对于散射多径引起的衰落相关导致接收协方差矩阵秩亏损,令多重信号分类(multiple signal classification,MUSIC)等基于特征分解的超分辨类测向算法失效,以及散射机制下大型分布式源产生的相位扩散导致接收阵列流形失配等问题,文章根据近期建立的散射衰落相关模型设计相互独立的多波束排布,并相应地提出一种修正的线性约束最小方差(linearly constrained minimum variance,LCMV)方法补偿相位扩散影响,将接收信号由受衰落相关影响的阵元域变换到独立的波束域,并在波束域进行超分辨测向.仿真结果验证了测向算法在散射多径衰落条件下的有效性,对600 km目标散射信号积累300快拍能达到0.5°的估角精度.     

联合OFDM技术的常数模盲均衡仿真研究

针对传统盲均衡技术理论上消除码间干扰需要无限长均衡器抽头系数的缺陷,丈中采用OFDM技术与盲均衡技术进行结合,提出了一种联合OFDM技术的常数模盲均衡算法。利用OFDM抗多径衰落性能,再利用有限长度均衡器对信号进行均衡接收,有效地提高了通信质量。计算机仿真证明了这一方法的有效性。     

数字微波自适应判决反馈均衡器

本文在分析判决反馈均衡器(DEF)和分数间隔均衡器(FSE)的基础上,提出了一种新型实用的判决反馈均衡器方案,设计出了实用的DFE硬件电路并给出了实验结果。     

通信信道的建模与仿真

借助MATLAB软件详细阐述了有线信道、无线信道的类型及信道中的传输损耗;以曼彻斯特码作为数字基带传输的码型,建立传输线的等效电路模型,通过MATLAB软件仿真信号在有线信道中的传输过程,以及从四进制键控数字调制方式(QPSK)仿真入手,建立了多径信道、瑞利信道等无线信道模型,借助MATLAB软件仿真信号在无线信道中的传输过程。     

一种适用于PCM-FM信号的分数间隔盲均衡算法

针对遥测系统中频率选择性衰落造成的严重码间干扰问题,提出了一种适用于PCM-FM信号的分数间隔盲均衡算法。该算法利用PCM-FM信号的恒模特性,采用过采样技术提高了收敛速度,并对宽带遥测两径信道模型进行了均衡仿真。仿真结果表明,该方法能够较好地对抗频率选择性多径衰落,消除码间干扰。     

对流层散射信道的表征和性能仿真

在散射通信中接收信号受到以瑞利分布、多普勒频移和时延扩展为表征的多径衰落影响。文章使用具有可变增益的抽头延迟线(TDL)结构来模拟散射信道。根据系统BER性能分析散射信道对传输DBPSK信号的影响,以及散射信道中信号脉冲扩展时延对系统BER的影响。     

迅速发展的对流层散射通信

对流层散射信道特性对多输入多输出(multiple-input multiple-output, MIMO)对流层散射通信系统的设计和应用至关重要。针对现有文献进行信道建模时均是基于假设的衰落参数,无法反映真实对流层散射信道特性的问题,提出了一种考虑实际对流层散射链路应用环境的建模方法。该方法基于实际链路的地理高程数据和对流层大气环境数据,预测得到对流层散射信道的慢衰落和快衰落特性如基本传输损耗和时域、频域、空域参数等;信道建模采用Kronecker模型,并针对对流层散射信道给出了Kronecker模型中参数的确定方法。该建模方法能够反映实际的对流层散射衰落特性,可用于各种调制及编码方式下MIMO对流层散射通信系统的性能分析。     

对流层散射通信时间分集技术研究

针对对流层散射信号的时域衰落特点给出了一种适用于单天线、单发通道和单收通道轻便散射站的新型信号时间分集方法,即将待发送信息符号按等时间间隔多次延迟后重组为一个新的发送序列并共享带宽发出,在接收端对各冗余发送信息进行合并从而获得分集增益。分析了该体制的扩谱隐频率分集作用以及与各种前向纠错编码方法的兼容特性。实测结果表明,在平坦衰落与频率选择性衰落信道中信号的平滑能力均与传统的多天线空间分集体制相当。     

散射信道测量方法研究

对流层散射信道是典型的时变信道,掌握散射电波的传播特性对于通信系统的设计和应用是十分必要的。对信道的测量方法进行了研究,并研制出了散射信道综合测试设备,利用此设备对多条实际线路上进行了测量,收集了大量的数据,获得了比较精确的信道参数,将推动散射通信的研发和使用,取得了很好的效果。     

飞行器衰落对散射通信信道影响研究

对流层散射通信是一种重要的超视距通信手段,近几年大容量对流层散射通信已成为对流层散射通信的一个重要研究方向,飞行器衰落也是对流层散射通信研究的一个重要问题。在分析对流层散射通信信道的基础上,将对流层散射传播特性与飞行器前向散射传播特性作对比,重点分析飞行器导致的多径时延和多普勒频移变化。通过理论分析和仿真评估飞行器飞越对流层时散射通信信道特征,为探索克服飞行器衰落的关键技术提供了参考。     

光孤子通信系统中信道容量的估算

本文通过对光孤子信号的传输带宽和码间干扰进行的数值分析，估算出系统的通信容量。     

被动时反镜在水声通信中的应用研究

被动时反镜（PTRM）技术具有时间压缩性能,在水下通信中,PTRM技术能实现多径信号的重组,既实现了多径信号能量的聚焦,又抑制了码间干扰。将PTRM技术应用于多径扩展严重的浅水水声通信系统中,在对声信道没有任何先验知识的情况下与声信道自动匹配,实现自适应聚焦。仿真结果表明：PTRM可以良好地重组多径扩展,拟制码间干扰,减小误码率,提高通信质量。     

BOC调制导航信号关键技术研究

BOC调制作为一种导航信号体制,具有良好的抗多径和抗干扰性能,同时实现共用载波频率条件下的频谱分离。与BPSK调制信号相比,BOC调制信号具有多径误差小、码跟踪热噪声误差小的优点。通过对BOC调制技术和合路方式的深入分析,给出了各种BOC调制的自相关和功率谱函数,以及各种合路方式的分析比较。通过仿真验证了BOC信号的码跟踪性能和抗多径性能的优越性。     

单载波频域均衡系统帧结构的设计

在高速无线数据传输中,存在严重的多径衰落,造成频率选择性衰落和符号间干扰,影响数据传输质量。单载波频域均衡(Single Carrier Time-Domain Equalization,SC-FDE)是对抗多径衰落的有效途径之一。重点分析了SC-FDE系统的帧结构设计,通过分析对比,找到一种合适的帧结构设计方案,并对其性能进行了仿真。仿真结果表明该帧结构设计方案能够有效抑制噪声的影响,提高信道估计精度,同时不影响系统的带宽利用率。     

自适应均衡技术在散射通信中的应用

概括介绍了大容量散射通信的特点;阐述了自适应均衡技术的基本原理、技术特点及应用范围,着重讨论了其在对流层散射通信中的应用,介绍了国外采用自适应均衡技术的散射通信设备情况;给出了一种用于大容量散射通信调制解调器的自适应均衡器的实现方法。     

Es层超视距通信调制解调技术研究

利用Es层对VHF电波的反射或散射作用,可以实现单跳达2 000 km的无线超视距通信。分析了在距离为1 250 km和1 495 km的2条链路试验中统计得到的Es层信道传输特性;在此基础上,对Es层超视距通信调制解调器的组成、工作原理及抗衰落、抗多径时延展宽以及速率自适应关键技术方案进行了简要介绍;并在实验室内搭建了Es层信道模型,在此信道仿真平台上测试了调制解调器的误码性能,得出了实测误码性能曲线与带内三重频率分集PSK相干检测理论曲线相差小于2 dB的测试结论。     

多径干扰对再入遥测系统性能的影响分析

多径干扰在频域表现为在PCM/FM的频谱中产生凹陷。我们通过用一直射路径和一延时小于一个比特间隔的镜面反射路径来模拟再入遥测多径信道,并结合一延时解调器,得到了系统的性能方程式,它是多径信道参数r、θ和τ的函数。然后就有和无预检波滤波器分别分析了多径干扰对系统性能的影响。通过分析得出,系统的比特错误概率都强烈依赖于凹口的位置,而在无预检波滤波器时,系统的平均比特错误概率与凹口的宽度(时延τ)无关,主要由凹口的深度(反射系数r)确定,此时由于多径干扰引起系统性能损失的上界为1/(1-r)2,它高出实际系统性能的损失值不到1dB。在有预检波滤波器的情况下,系统的平均比特错误概率与凹口的宽度、凹口的深度和滤波器的带宽都有关。当τ/Tb=0.15时系统性能最差,而滤波器的带宽B越窄,码间干扰越严重,在τ/Tb=0.15且BTb=1时,得到了系统性能损失的上界为:1/(1-r)2r,它超过系统性能的实际损失同样小于1dB。