基于OFDM技术的电力线通信系统研究

OFDM技术具有频谱利用率高,抗多径衰落和频率选择性衰落能力强的特点,已广泛地应用于电力线通信。首先介绍电力线通信的特点,着重对OFDM技术的基本原理和关键技术进行分析,最后结合Syste mview软件搭建电力线OFDM非相干载波通信的平台。     

基于DSK6455的OFDM水声通信算法设计与实现

正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)技术由于其具有频谱利用率高、抗多径和抗脉冲噪声能力强、在高效带宽利用率情况下的高速传输能力以及实现方法简单的特点,成为了近年来水声通信中的研究重点和热点之一.基于OFDM技术,在SDI公司的TMS320C6455DSK(DSP Starter Kit)板卡上实现了实时水声通信,试验结果表明,在4.3km的水平通信距离上,采用QPSK调制,1/2卷积码编码,通信带宽为4kHz,通信速率达到了1873 bps,误码率小于10^-4.为实现OFDM技术的水声组网通信,水声语音、图像传输奠定了基础.     

Exponentiated Weibull大气湍流下PSK-OFDM机载光链路性能分析

本文研究了指向误差、气动光学效应及Exponentiated Weibull大气湍流联合效应对OFDM光链路通信性能的影响。其中OFDM链路采用PSK调制,应用Meijer G函数推导得到多载波条件下总平均误码率的闭合表达式。根据平均误码率闭合表达式进行了仿真,分析了不同大气湍流强度、PSK调制阶数、抖动标准差和波束宽度对误码率的影响。通过仿真分析证明基于Exponentiated Weibull大气湍流模型,在不同湍流强度条件下误码率随着发射功率的增加改善近似。当抖动标准差小于0.7及调制阶数小于4时,增大发射功率对改善链路误码率效果明显。

     

矢量水听器在时反OFDM水声通信中的应用研究

分析了波导矢量场特性,发现声压和质点振速垂直分量的相关性较低,因此在阵元数量相同的情况下,矢量水听器阵比标量水听器阵能得到更大的空间分集增益。通过计算机仿真和真实试验,验证了OFDM通信系统中,在相同通信性能条件下,基于矢量阵的时反处理方法能减少接收阵的空间尺寸要求,适用于小尺寸平台的水声通信。     

基于符号调整的OFDM系统载波间干扰抑制方法

基于组合优化理论,提出了一种通过调整子载波调制符号的正负来抑制正交频分复用(OFDM)系统载波间干扰(ICI)的方法.首先推导出了加性高斯白噪声(AWGN)信道下的最优符号选择算法,并给出了降低其复杂度的简化算法;然后给出了二进制相移键控(BPSK)调制下减少算法码率损失的改进算法,而且在频率选择性衰落信道下对以上算法进行了推广.仿真结果证实,提出方法的误码率低于基于选择映射的载波间干扰抑制方法.     

低压电力线OFDM通信的信道估计分析

OFDM倍道估计技术可以分为：导频辅助信道估计、盲信道估计这两类,本文针对基于导频的信道估计算法进行了详细的分析和研究,其中包括导频结构的分布、基于块状导频的信道估计算法和基于梳状导频的信道插值算法,并在经典算法的基础上对其进行了改进。     

基于MATLAB的MB-OFDM系统原理及仿真

超宽带技术在无线电通信、雷达、跟踪、精确定位、成像、武器控制等众多领域具有广阔的应用前景。MB-0FDM超宽带系统是一种特殊的多载波传输方案,具有较高的频谱利用率,本文简要概述了它的基本原理、系统参数,利用matlab对MB—OFDM系统进行了仿真,仿真结果表明,当信噪比大与15db时,误码率小于0．5％,最后展望了MB—OFDM-UWB的发展前景。     

叠加编码技术在水声OFDM通信系统中的应用研究

<正>交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)通信技术由于具有频谱利用率高、抗多径能力强等优点,成为当前水声通信的研究重点和热点。在保证鲁棒性能的前提下,为了能够进一步提高其吞吐量,将叠加编码(Superposition Coding,SC)技术应用于水声OFDM通信系统中,在保证基本信号的同时获得额外的信息。仿真结果和水池实验结果表明:通过选择合适的功率分配因子,叠加编码在保证两路信号误比特率性能的前提下,可以提高系统的吞吐量,具有很好的应用前景。     

M分布模型下多跳相干OFDM FSO系统的性能研究

本文在涵盖了从弱湍流到强湍流的所有信道条件,能够表征现有大多数湍流信道的M分布模型下,采用QPSK调制方式研究了多跳相干OFDM FSO系统的性能。系统在中继辅助链路的发射机和接收机之间使用DF中继协议。考虑大气湍流、路径损耗以及瞄准误差对大气信道衰落模型的联合作用,分别推导出系统的中断概率和误符号率的Meijer G形式的闭合表达式。通过仿真分析了中继链路长度、中继节点数以及子载波个数等关键因素对系统的中断性能和误符号率性能的影响。本研究为中继系统的实际应用奠定了理论基础。     

极化码在OFDM水声通信中的应用研究

极化码(Polar code)因其高可靠性、实用的线性编、译码复杂度和理论上唯一可达香农极限等特点,成为信道编码领域新的研究热点.其编、译码方法的研究扩展至多种信道类型和应用领域,但在水声信道中的理论证明和应用研究相对较少且滞后.针对具有显著多途、多普勒扩散和有限带宽等复杂特性的水声信道,文章提出了与之相匹配的极化码信...     

基于深度学习的OFDM半相干水声通信方法

针对正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)水声通信中常用的相干和非相干通信分别面临的对多普勒敏感和频谱效率低的问题,提出一种高阶幅度键控调制的半相干通信技术,将OFDM符号时频帧结构中全部频点采用高阶幅度键控调制方式,并利用信号幅度信息完成半相干信道估计。通过两种基于深度学习的算法优化半相干信道估计这一非线性过程,较非相干通信有效提高了频谱效率,较一定信噪比下的相干通信提高了鲁棒性,降低了误比特率和系统复杂度,并利用元学习算法降低深度学习算法对训练数据的依赖。最后,提取海试信道数据,完成OFDM半相干水声通信系统仿真,验证了所提方法在频谱效率和系统误比特率性能方面较非相干和相干通信的优势,当信道长度改变时,基于元学习的算法依然可以获得较好的性能。     

OAM光通信技术研究进展

涡旋光束携带的轨道角动量(OAM)为光波的空间域提供了新的维度资源,吸引了越来越多研究人员的关注。由于具有不同OAM模式值的涡旋光束相互正交,因此将OAM模式引入传统光通信领域,衍生出两种新的应用机制--OAM键控(OAM-SK)与OAM复用(OAM-DM),这为未来实现高速、大容量及高频谱效率的光通信技术提供了潜在的解决方案。本文将从OAM光束的类别和产生方法等基本概念理论出发,对这两种通信应用机制相关的典型研究案例做简要概述,并重点论述三种关键技术,包括OAM光束复用技术、OAM光束解调技术以及OAM光通信的大气湍流效应抑制技术。最后,对OAM光通信技术的未来发展趋势及其前景进行了分析与展望。     

OFDM水声通信下行非正交多址接入功率分配方法研究

针对基于功率域非正交多址接入（Power Domain Non-orthogonal Multiple Accesses,PD-NOMA）的正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM）水声下行通信系统的功率分配问题,提出了一种基于中断概率的功率分配方法。用户节点在系统初始化阶段根据源节点广播的组网数据包获取水声信道的统计特征,源节点根据水下用户反馈的信道特征参数建立水下用户的中断概率模型,以最小化两用户的中断概率和为目标建立目标函数,在中断概率区域边界上遍历搜索最优的功率分配系数。仿真结果表明,该方法在保证公平性的条件下,有效降低了用户节点的中断概率,提高了系统的频谱利用率和误码性能。     

OFDM水声通信线性最小均方误差算法信道均衡

正交频分复用在高速水声通信中的应用越来越广泛.水声信道是多径、高噪声的衰落信道.由于信道条件差,容易产生码间干扰,信道均衡技术是提高通信系统性能的重要技术.提出了线性最小均方估计在水声通信系统中应用的方案,研究了实际通信中利用调频信号如何确定信号的平均多径时延、最大多径时延,比较了不同调频信号测量信道的性能.该方案基于导频辅助均衡方法,利用调频信号测量信道,获得的信道统计信息,计算信道的自相关矩阵.从而根据线性最小均方误差算法进行信道均衡.通过仿真和湖试进行验证,结果表明该方案效果较好,对系统性能改善比较明显.     

Average BER performance of FSO SIM-QAM systems in the presence of atmospheric turbulence and pointing errors

This paper presents the exact average bit error rate (BER) analysis of the free-space optical system employing subcarrier intensity modulation (SIM) with Gray-coded quadrature amplitude modulation (QAM). The intensity fluctuations of the received optical signal are caused by the path loss, atmospheric turbulence and pointing errors. The exact closed-form analytical expressions for the average BER are derived assuming the SIM-QAM with arbitrary constellation size in the presence of the Gamma–Gamma scintillation. The simple approximate average BER expressions are also provided, considering only the dominant term in the finite summations of obtained expressions. Derived expressions are reduced to the special case when optical signal transmission is affected only by the atmospheric turbulence. Numerical results are presented in order to illustrate usefulness of the derived expressions and also to give insights into the effects of different modulation, channel and receiver parameters on the average BER performance. The results show that the misalignment between the transmitter laser and receiver detector has the strong effect on the average BER value, especially in the range of the high values of the average electrical signal-to-noise ratio.     

基于光纤光栅的波分复用系统设计

设计了两种基于光纤布拉格光栅的波分复用(WDM)系统,一种为基于光纤光栅的四路波分复用系统,另一种为结合光分插复用器(OADM)的四路波分复用系统。给出了基于Opti System的波分复用光传输系统仿真模型,对复用及解复用后的光信号进行仿真得出了光谱图,对传输性能及Q因子、误码率、眼图等参数进行分析。在第二种结构中光纤光栅作为色散补偿器、光反射器和滤波器使用,可以实现任一波长的上载和下路。两种波分复用系统眼图张开良好,误码率均低于10e-9。证明了波分复用系统的正确性和设计方案的可行性。     

基于空时块编码和正交脉冲的MIMO系统性能研究

为了有效利用脉冲无线电(IR)的短距离、高数据速率以及多输入多输出(MIMO)通信系统的更大容量,提出了一种基于空时块编码(STBC)和正交脉冲的MIMO超宽带(UWB)通信系统。具体实现是通过对标准单输入单输出(SISO)脉冲无线电系统的直接序列超宽带作为多址(MA)技术的IR-MA信号模型以及信道模型、收发器结构和检测方法的分析,提出了一种把空时块编码和正交脉冲相结合的新方法,并采用FS-rake相干接收(CR)和非相干接收(NCR)技术及IEEE UWB信道模型对其获得的空间分集和编码性能进行了研究,从而得到可以相对较好地描述高信噪比时的性能变化趋势的理论上限值。仿真结果表明,这种STBC-IR方案相比于传统的单链路-脉冲无线电(SL-IR)方案,可获得更好的空间分集和编码增益,可用于增加传输距离和减少rake接收机的复杂性,而且在UWB通信中,STBC-IR方案还能很好地消除定时抖动的影响。