相关瑞利信道仿真方法的研究

在无线通信系统的仿真中,相关瑞利衰落信道扮演着重要的作用。一种基于对一系列统计独立的标准高斯随机过程进行线性变换,得到具有一定相关特性的瑞利衰落信道的仿真模型被提出。仿真结果及复杂度分析表明,由于本文提出的仿真模型采用了迭代算法,因此相对于传统的相关瑞利信道仿真模型,该模型具有准确,复杂度低,易实现等优点。     

MIMO无线通信系统的随机信道性能分析

针对MIMO无线通信系统在随机相关衰落信道下的系统性能进行了全面研究。首先通过对恒定信道和秩亏信道的容量分析以及随机相关瑞利衰落信道的建模研究,提出了样本平均中断容量指标,并将其应用于发射机侧具有不同信道知识的信道容量计算中,从而得到瞬时信道容量;其次,通过对不同信道特征情形下的接收机接收功率分析,提出了多流传输和发射机侧在不同信道知识下的MIMO天线增益的计算公式,最后提出了实际可实现MIMO系统在有限块码长和误差概率情形下的瞬时截止速率;仿真实验结果表明,本文针对MIMO系统的随机相关瑞利衰落信道的建模及其提出的性能指标理论计算公式是有效和实际可行的。     

无线信道中一种新的瑞利波形仿真模型

该文提出了一种新的简单的产生满足任意自相关特性的瑞利波形的仿真模型,在此基础上得出无线信道中瑞利衰落波形的产生方法。该方法可以容易地产生多个相互独立的瑞利衰落波形,从而为研究各种频率分集无线通信系统提供了可能。仿真结果表明该模型能够有效地产生符合小尺度无线信道特征的瑞利衰落波形,满足自相关特性及平稳性的要求。     

MIMO系统信道容量研究

针对单用户MIMO系统信道的容量特性展开研究。首先详细推导了无衰落信道下信道容量表达式,然后重点分析了瑞利衰落信道下,接收端已知信道状态信息,发射端已知信道状态分布时的容量特性。最后分别针对瑞利衰落信道下,采用发射分集、接收分集以及BLAST传输结构的系统容量进行仿真。仿真结果表明:给定发射功率,独立的瑞利衰落信道条件下,MIMO系统容量随最小天线数目的增加而线性增加,极大地提高了系统容量。     

OFDM系统抗多径衰落性能计算机仿真分析

本文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,并对正交频分复用OFDM系统,分别通过AWGN高斯信道、两径瑞利衰落信道、六径瑞利衰落信道进行计算机模拟仿真,得出OFDM系统具有抗多径衰落性能的结论.     

空时分组码在Nakagami衰落下的信道容量

空时编码技术将信道编码技术和天线分集技术结合,在不牺牲带宽的情况下,大幅度地增加了无线通信系统的信道容量,而Nakagami衰落信道能够准确表示实际衰落环境。基于此研究了空时分组码在Nakagami衰落的信道容量。首先将Nakagami信道等效为一个m分集系统通过瑞利信道,推导出Nakagami衰落下空时分组码瞬时信噪比的概率密度函数表达式,进一步推出Nakagami衰落下空时分组码信道容量的表达式,并对其进行了仿真和分析。     

噪声功率时变的瑞利慢衰落信道有限状态Markov模型

对衰落信道的准确建模对于自适应无线通信、认知无线电等应用中的信道预测具有重要意义。针对噪声功率存在时变特性的无线通信应用环境,提出了一种新的瑞利衰落信道的有限状态Markov模型。通过将接收信号的衰落电平进行离散化处理,建立了衰落电平区间与Markov模型状态之间的一一对应关系,推导了门限电平与状态转移概率和状态分布概率之间的理论关系式,并在此基础上提出了一种易于实现的基于等概率的信道模型。理论分析与仿真结果表明:在噪声功率时变的条件下,已有的基于信噪比的模型失效,而该模型能准确反映信道的衰落特性,最大相对误差小于7%。      

Turbo码在最大比合并分集接收系统中的性能分析

该文提出了turbo码在最大比合并分集接收无线通信系统中纠错性能的联合上界。基于误差积分函数的简化计算式,推导了分集接收的多路信道分别具有不同衰落特性时,成对差错概率的精确表达式。以瑞利衰落信道为例,对采用turbo码的分集接收无线系统的性能进行了数值计算和仿真。结果表明:turbo码纠错性能联合上界数值计算式与仿真结果一致,可普遍用于信道衰落统计特性各不相同的分集接收系统。     

无线信道特性分析

本文对无线信道中的大尺度衰落、小尺度衰落等特性和多径信道建模进行了分析和介绍,有利于从事无线通信研究工作的人员进行信道分析和仿真研究。     

一种新的MIMO信道模型

实际无线通信环境中发送天线之间以及接收天线之间存在相关性.针对以上特点,从多径MIMO信道的特性出发,首先建立发射天线相关系数矩阵和接收天线相关系数矩阵,并将它们引入无线信道的莱斯MIMO信道模型中.最后通过分析LOS MIMO信道相关模型和瑞利衰落MIMO信道相关模型,给出了具体的建模步骤.仿真结果表明采用本文方法产生的信道模型的MIMO系统误码率更低,从而验证了该信道模型能够较好地模拟MIMO系统的空间信道.     

Adaptive error coding using channel prediction

In this paper, we construct a finite-state Markov chain model for a Rayleigh fading channel by partitioning the range of the received signal envelope into K intervals. Using a simulation of the classic two-ray Rayleigh fading model, a Markov transition probability matrix is obtained. Using this matrix to predict the channel state, we introduce an adaptive forward error correction (FEC) coding scheme. Simulation results are presented to show that the adaptive FEC coding scheme significantly improves the performance of a wireless communication system.     

基于移动端多天线系统的无线衰落信道模型

根据当前无线移动通信对多天线移动接收端性能仿真的要求，讨论并建立了适于空时信号处理的移动端矢量信道模型。通过分析无线移动信道特点。研究了影响接收信号幅度相位的诸多因素，建立了相应的数学模型。并对随机参数选取进行了探讨。其中考虑到移动端接收信号到达角扩散的特点，采用GBSB椭圆模型产生了适于移动端接收信号仿真的随机角度，改进了一种瑞利衰落生成算法。最后信道的数值仿真结果符合理论和经验。同时，通过TD-SCDMA系统链路级仿真，也证明了该信道模型的有效性。     

冲击噪声干扰下SC分集接收的系统性能分析

现实的无线通信环境不仅存在着高斯白噪声干扰,而且存在着随机冲击干扰。采用高斯混合噪声的模型,对存在冲击噪声干扰的Rayleigh信道应用选择式合并分集接收,并对MPSK系统的误码率性能做了研究和分析。仿真结果显示了系统性能与随机冲击干扰的关系,同时也证明了SC分集接收是改善无线通信系统的性能的一项有效技术。     

基于OFDM技术的短波电台系统研究

OFDM（正交频分复用）技术是一种多载波数字调制技术,在无线多径衰落信道下具有较好的传输特性,文中设计短波电台系统采用了OFDM技术来对克服多径衰落带来的干扰,并且给出了系统的设计方案。利用Simulink建模,并在瑞利衰落信道和高斯信道下进行了仿真,结果显示出性能上有较大的改进。     

Throughput Analysis of DS CDMA/Unslotted ALOHA Wireless Networks with Fixed Packet Length in Rayleigh Fading Finite-State Markov Channel Model

We propose the finite-state Markov channel (FSMC) model to the throughput analysis of DS CDMA/unslotted ALOHA wireless networks in the mobile environment. The FSMC model can characterize the correlation structure of Rayleigh fading process, and the degree of correlation depends on the Doppler frequency shift. The FSMC model is suited to the throughput analysis by queueing theory due to its Markov chain nature. The previous papers in DS CDMA/unslotted ALOHA wireless networks in Rayleigh fading consider a whole packet. They ignore that the channel gain or multiple access interference can change symbol-to-symbol. In our proposed analysis, both the channel gain and multiple access interference can change from symbol to symbol. It is not just a packet-level analysis in the previous papers, and is a more general symbol-level analysis. Our generalized scheme should be more suited to realistic Rayleigh fading in the mobile environment. We consider two cases: (1) the system without carrier load sensing protocol (CLSP) and (2) systems with CLSP. For both cases, we analyze the theoretical throughput by queueing theory for various averaged signal-to-noise ratios and Doppler frequency shifts, and the computer simulated throughput matches the theoretical throughput.     

Coordinated Precoding Techniques for Multi-cell MISO-OFDM Networks

Cooperative transmission is an efficient solution to combat against wireless channel fading at low power, and has attracted much attention for the future broadband communication. In this paper, we consider the cluster relay model for cooperative transmission and analyze the symbol error rate, outage probability and outage capacity accordingly. We achieve the closed-form expressions for the average symbol error rate in Rayleigh fading channel by using the moment generating function. Moreover, outage probability and outage capacity are derived. Monte-Carlo simulation shows the consistency between the theoretical derivations and the simulation results.     

一种新的Jakes模型参数计算方法

本文分析了小尺度无线衰落信道的理论参考模型—Clark模型,比较了两种较为重要的确定性仿真模型的参数计算方法—精确多普勒扩展法（MEDS）和随机精确多普勒扩展法（R_MEDS）,提出了一种新的用于仿真平坦衰落信道Jakes模型的参数计算方法,即在MEDS的基础上对离散多普勒频率引入随机抖动。仿真数据和图形表明,在模型复杂度较低的情况下,新的信道模型的自相关和互相关特性较R_MEDS有很大改善,而且与原始MEDS相比,新模型多普勒频率为随机变量,可以有效仿真瑞利衰落、多个不相关的瑞利衰落和频率选择性衰落信道等,并且可以结合工程需要设定随机抖动幅度,保证了衰落信道的不相关性和遍历性的有机统一。