临近空间移动通信信道模型研究

分析临近空间移动信道的传输特性,包括多径衰落、阴影效应、多普勒效应3个方面。基于GWSSUS模型提出临近空间通信信道模型,根据途中飞行状态分别建立远距、近距和过顶3种情况的模型。对各飞行状态进行误码率特性进行仿真,结果表明,该模型能较为真实地反映临近空间通信信道的特性。     

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。     

OFDM在LMS信道下的BER性能研究

正交频分复用（OFDM）应用于卫星宽带通信,前提需建立适用的卫星信道模型,目前常用的卫星信道模型主要为窄带模型,因而宽带系统性能分析的基础,首先得建立卫星信道宽带模型。对已有陆地移动卫星（LMS）信道模型进行研究,提出了一种便于仿真实现的四状态宽带信道模型,以此仿真得到OFDM在LMS信道下的BER性能结果。结果表明,宽带状态和窄带状态下BER性能变化较大,在不同环境下的BER性能亦有不同,可将该模型应用于卫星宽带通信的研究分析。     

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。     

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。     

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.     

不同仰角条件下的临近空间静止信道建模与仿真

在临近空间通信系统中,降雨、大气、闪烁等都会引起空地链路信道质量的恶化。通过分析Ka波段临近空间通信信道的电波传播特性,建立了Ka波段临近空间静止通信信道模型。分析了空地链路中仰角变化时,降雨对信号衰落的影响,估算了不同仰角下的相关参数值,并对不同仰角下Ka波段临近空间静止信道性能进行仿真,验证了模型的正确性,为临近空间链路分析及后续研究工作提供了平台。     

衰落信道下无线多跳网络的连通性研究

基于齐次泊松点过程的节点分布模型,在不同的衰落信道模型下推导了网络无孤立点概率的闭型表达式,用作网络连通概率的上界。特别分析了对数正态阴影衰落和瑞利衰落信道的相关物理参数对连通性的影响。此外,还讨论了协作通信对于网络连通性能的提高作用。最后,在仿真构造的无线网络中测试得到的连通性能的仿真值与理论分析结果吻合。     

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.     

波形信道的建模与仿真

通信系统总体性能受到失真,噪声和通信信道产生的干扰的显著影响。这严重影响了通信效果。为了评估通信系统的性能．设计和优化发射机的信号处理操作,我们需要对通信信道进行建模和仿真。该文重点介绍了波形信道的建模与仿真中的多径衰落信道的仿真,波形级信道根据噪声,干扰,和其他扰动与被传输信号的结合,在接收机输入端产生一个失真和带噪声的波形信号来定义信道的。     

基于卡尔曼滤波的非盲多用户检测算法

该文首先总结了DS-CDMA系统的异步高斯信道模型和多径衰落信道模型,接着重点讨论了用状态空间方程表述多径衰落信道模型的方法。在此基础上给出了基于Kalman滤波的非盲多用户检测算法,求出每个用户每条路径上的状态估计。然后针对期望用户,对一个符号内的状态估计求平均值,接着进行多径合并再判决。文章最后对两种信道模型进行算法仿真,分析其收敛性和抗“远-近”效应的性能。结果表明该文给出的算法收敛速度快,并且能有效地抑制“远-近”效应。     

采用GSSK调制的MISO系统容量研究

GSSK是空间位移键控(SSK)的一般性推广,通过发射天线索引的组合传输信息,可以极大地降低多天线系统的复杂度。为研究采用GSSK调制技术的MISO无线通信系统的容量特性,从信息论的基本理论出发,通过数学计算和计算机仿真的方法研究了采用GSSK调制的MISO系统的容量。分别对瑞利衰落信道和莱斯衰落信道下的系统容量进行研究,并且比较了独立衰落信道和具有信道相关性的衰落信道在容量方面的不同。结果表明,采用的方法可以有效地计算系统容量。GSSK的系统容量与SNR和发射天线组合的数量密切相关。LOS分量及信道相关系性均会使GSSK的容量降低。     

基于CPU+FPGA的实时临空信道模拟器设计

信道建模是研究临近空间通信技术、评估系统传输特性的基础和重要方法。临近空间飞行器从低速向高速发展,信道变化频次随飞行器速度增大而愈加频繁。为实现对临空通信过程中信道衰落的实时仿真,研制基于中央处理器(Central Processing Unit,CPU)和现场可编辑门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)架构、参数1 ms更新一次的临空信道模拟器。该模拟器内置气象性损耗模型和无线信道衰落模型,CPU端通过设计状态机控制模块、优化参数计算逻辑、优化操作系统来压缩信道参数的计算时间。FPGA部分设计关键信息同步方案、基于状态机的双保障更新机制保证参数的可靠稳定传输、并行加速处理实现信息交互和增强信号处理速度。实测结果表明,上述方案有效提升了临空信道模拟器的参数计算速度和信号处理速度,可实现信道参数随收发机运动1 ms更新一次。     

一种用于DS/CDMA系统的联合信道估计与多用户检测方案

在DS/CDMA系统中,多用户检测技术可以减小多址干扰和远近效应,但一般情况下,多用户检测总是假设接收机对信道特性已知。本文提出一种慢衰落信道中的有效的联合信道估计和干扰抵消方法,这种方法需要很少的导频符号来进行信道估计,而且实现简单,可以用在快衰落信道中。     

DAMA协议在临近空间通信网中的时延分析

在临近空间通信网络中,各个用户要共享带宽有限的无线信道,因此,需要设计一种有效的MAC层协议。提出将按需分配（DAMA）多址接入协议应用到临近空间通信网中,运用排队理论建立了分析模型,对在固定帧长条件下该协议的平均端到端时延性能进行了理论分析,并利用OPNET仿真软件进行仿真验证。结果表明,理论分析能较准确地估计网络的平均端到端时延。     

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。