无线通信系统信道估计技术研究现状

信道估计技术是未来无线通信系统得以实际应用的关键技术。首先介绍了无线通信系统信道模型的特点以及信道估计方法分类,然后重点阐述了目前无线通信系统中非盲信道估计方法的研究现状,并对各种算法的优缺点和性能进行了分析和比较。     

基于最小均方差的无线通信信道估计算法仿真

无线通信信道中导频噪声过大会影响信道的估计效果，降低通信质量，为此提出导频干扰下无线通信信道估计算法。基于无线通信的信道特性分析结果获取信道中的导频噪声信号，并对其实施噪声滤除处理；依据噪声滤除结果获取无线通信网络的频率冲击响应值，建立导频频域接收信号模型；利用基于最小均方差的信道估计方法对模型求解得出信道频域冲击响应估计值；将计算结果与线性插值方法结合，完成无线通信信道精准估计。实验结果表明，使用上述方法开展信道估计时，误码率较低，信道幅度响应值与实际信道幅值较为接近，说明信道估计效果较好。     

井下UHF宽带传播多径信道的频域AR建模

根据信道脉冲响应波形,文章对井下UHF宽带无线电波多径信道进行了频域自回归(AR)建模与仿真,证明了频域AR模型在井下多径信道应用的可行性,这为井下宽带乃至超宽带无线通信的信道模型计算机仿真研究提供了一种新思路。仿真结果表明,频域AR模型只需要很少的模型参数就可给出一个比较精确的信道描述,是信道建模比较理想的选择。     

降雨环境下毫米波MIMO信道特性研究

米波作为5G通信的重要核心技术,具有广阔的发展前景。随着通信频率的提升,天气(尤其是降雨环境)对信号传播的影响日益增大。为了建立准确有效的传播信道模型,针对降雨环境下车对基站移动通信场景,提出了基于25GHz, 30GHz和78GHz的三维毫米波的MIMO空间信道模型。首先介绍了雨滴的几何物理特性,然后对雨衰工程模型作了简要描述,在此基础上提出关于本模型的动态雨衰衰减表达式。该模型考虑了基站与信号接收机的视距与非视距路径,以及接收机运动和动态散射簇对信道在时域和空间域上的非平稳性。最后采用生灭过程对信道进行理论分析,推导频率、降雨量、俯仰角等参数对互相关函数以及信道容量的影响。通过与以往文献实测数据的对比发现,该模型与实际测量结果拟合程度高。该研究对降雨环境下无线通信系统的应用具有重要的理论和实际意义,丰富了移动无线通信信道模型的研究和应用。     

超宽带室内修正S—V信道模型的仿真与分析

信道模型是无线通信系统研究和设计的基础.介绍了超宽带室内无线通信信道模型,给出了泊松过程模型、△-K模型、S-V模型以及IEEE802.15.3a模型等典型UWB信道模型的建模方法和特征,针对室内信道多径分量的成簇到达特性提出了修正的S-V信道模型并对其进行仿真.仿真结果表明,该模型能较好的反应UWB信道的特征参数.     

移动通信宏小区信道模型的信道估计研究

为了有效地削弱无线通信环境中的多径效应并提高信道参数估计的准确性,在散射体非均匀分布下,引入了到达路径物理概念,提出了一种合理的改进型信道模型。此模型能够准确地描述出宏小区环境下的重要空时参数,如波达信号在基站(Base Station,BS)处的到达角(Angle of Arrival,AOA)和到达路径(Range of Arrival,ROA)。同时,由于移动台的移动特性,基站接收信号产生多普勒频移,从而推导出基站处多普勒频移概率分布。将此模型的数值仿真结果与其他信道模型仿真结果进行比较,结果表明参数估计结果符合理论和经验,证明了提出的信道模型更适用于宏小区移动通信环境,延伸了统计信道模型的研究与应用,为仿真无线通信系统提供了有力的工具。     

认知无线电技术在煤矿井下的应用研究

针对现有煤矿井下无线通信系统载频和调制方式等参数固定、无法适应巷道信道模型变化而导致通信可靠性低的问题,提出了在煤矿井下无线通信系统中应用认知无线电技术的方案,即利用认知无线电技术感知通信系统所处巷道的频谱和信道模型,实时、自适应地调整载频、调制方式等传输参数的特点,从而优化煤矿井下无线通信网络的传输性能;综合分析了认知无线电在煤矿井下应用的可行性;最后给出了认知无线电在煤矿井下应用的实现模式。     

浅谈室外无线通信系统FWGN信道模型

1研究意义及背景
　　随着无线通信技术的快速发展,通信的业务量变得越来越大,并且对通信技术也提出了更高的要求。室外信道受终端移动速度的影响,其典型特点是信道增益随时间的变化而变化。信道增益的时变特性依赖于移动台的速度,并且受多普勒谱的影响。无线信道具有随机性和时变性,而且还收多种因素的总和影响具有很大的复杂性。除了必要的实测外,建立室外信道模型,才能够正确正确分析信道参数,合理利用频率资源,提高信号强度的预测精度,并把模型运用到实际当中去,进而减少系统设计的盲目性。     

四阶模型下基于IMMKF的定位算法与性能分析

针对影响蜂窝网无线定位精度的非视距问题,对基于交互式多模型卡尔曼滤波器(IMMKF)的方法进行深入研究和详细分析。为了证明IMMKF的优越性能,建立复杂的四阶马尔科夫模型集合来描述无线通信信道。在此模型下的仿真结果表明,IMMKF随信道传播环境的变化在模型间进行自适应切换,更好地抑制了非视距误差,表现出了良好的定位性能和滤波性能。     

短距离D2D无线通信最优功率分配方法研究

异构网络是网络领域未来主要发展趋势之一,短距离通信在其中占据着至关重要的位置,尤其是D2D无线通信技术。随着D2D用户数据的暴增,无线通信功率分配遇到了极大的挑战,提出短距离D2D无线通信最优功率分配方法研究。构建短距离D2D无线通信模型与信道模型,以此为基础,获取信道状态信息(信道矩阵与瞬时信道系数),预编码D2D无线通信信号,以预编码后的短距离D2D无线通信信号为依据,构造无线通信功率分配目标函数,添加功率分配决策空间边界门限条件,应用拉格朗日对偶法求解目标函数,即可获得最优的无线通信功率分配结果。实验数据显示：应用提出方法获得的最优功率分配决策求解迭代次数均在6次以下,接收信噪比数值平均为64 dB,无线资源利用率数值平均为76%,总移动服务量最高达到了10 000 bits/Hz,充分证实了提出方法具有更好的功率分配性能。     

面向航空空管无线通信系统的冲突广播包功率自动控制方法

为提高航空空管无线通信系统的输出稳定性,提出基于负载均衡调度的冲突广播包功率自动控制方法.构建航空空管无线通信系统传输信道模型,调节传输信道模型中的输出均衡,结合扩频序列重组方法抑制影响输出均衡的冲突广播包,构建冲突广播包功率估计模型,利用负载均衡调度方法实现信道均衡和冲突广播包功率自动控制.仿真结果表明,采用本文方法可实现航空空管无线通信系统的冲突调节和自适应控制,输出信道均衡性较好,冲突广播包功率控制稳定性较强.     

基于5G信号覆盖的铁路无线通信异常断点自动识别方法

为了提高铁路无线通信质量,需要进行铁路无线通信异常断点检测和自动识别,提出一种基于5G信号覆盖的铁路无线通信异常断点自动识别方法。构建铁路无线通信传输信道模型,采用集平均方法进行铁路无线通信的信道均衡设计,结合5G信号覆盖方法进行铁路无线通信的异常断点诊断控制,根据5G信号覆盖的铁路无线通信传输信号的包络幅值响应进行自适应检波处理,对5G信号覆盖下的铁路信号采用最小二乘准则建立断点自动识别模型,结合信号滤波和包络检波方法实现铁路无线通信异常断点自动识别。仿真结果表明,采用该方法进行铁路无线通信异常断点识别的自适应性能较好,信道均衡性较好,信号输出控制能力较强。     

OFDM技术在宽带无线通信中的应用

OFDM是一种无线环境下的高速传输技术。无线信道的频率响应曲线大多是非平坦的,而OFDM技术的主要思想就是在频域内将给定信道分成许多正交子信道,在每个子信道上使用一个子载波进行调制,并且各子载波并行传输。本文概括地分析了无线信道特性,建立了一种宽带无线信道模型,并且对OFDM技术在宽带无线通信中的应用进行了有效研究。     

气象卫星信道模拟器的设计及其仿真

为研究多径、阴影及天气变化对气象卫星信道的影响,分析信道传播特性并根据不同天气状况研究了贴近实际的卫星信道Suzuki模型和扩展Suzuki模型。引入两状态Markov过程,以反映天气变化或云的移动导致信道状态模型之间的转换。采用成形滤波器法设计了气象卫星信道模拟器并进行了仿真。仿真结果表明,所设计的气象卫星信道模拟器可以用来描述贴近实际的气象卫星信道传播特性。     

无线通信物理层安全方法综述

随着无线终端数目的急剧增加以及无线网络的开放性,无线通信的安全问题面临着严重的挑战。与传统加密方法不同,无线通信物理层安全方法从信息论的角度出发,旨在实现无条件安全。本文回顾了Shannon建立的无线通信物理层安全模型,并着重回顾了由Wyner引导的无密钥安全和由Maurer引导的基于无线信道密钥的两大物理层安全分支的发展。其中前者通过波束形成或人工噪声的方法增加合法信道和窃听信道之间的差距;后者则利用无线信道的特性,将其作为产生密钥的天然随机源。在第五代移动通信方式下,物理层安全可以实现轻量级的加解密技术,解决传统加解密延时过长的问题。然而虽然物理层安全的理论研究已日趋成熟,该领域在实际应用中仍有很多问题亟待解决。     

无线通信系统中信道拥塞动态调整的研究

无线通信系统的信道拥塞率能准确地反映信道的使用情况。分析了无线通信网覆盖中产生的信道拥塞,提出一种基于信道拥塞率的动态调整算法。该算法通过对无线通信系统网络侧统计数据的分析,动态调整系统中的信令信道和业务信道的比例,以解决无线通信系统中信道拥塞的问题。在相同的话务模型下,对算法应用前后进行仿真比较。仿真结果表明,采用所提算法可以提高网络的质量,特别是当短时间多用户同时申请信道时,可以明显提高系统的接通率。     

基于几何随机的无人机空地信道模型

针对传统无人机空地信道模型不支持三维飞行轨迹和三维天线的问题，通过引入空间旋转矩阵和轨迹参数，提出了一种基于几何随机的无人机空地三维信道改进模型。该模型结合无人机对地通信场景的特殊性，利用时变布尔变量描述视距路径、地面反射径和散射路径的动态生灭过程。同时，文中还给出了二维角度、时延和功率等模型参数的时间演进算法，用于复现无人机对地信道的时变统计特性。数值仿真结果表明，改进模型输出的空时相关特性和多普勒功率谱均与理论值吻合，并且自相关特性与实际测量结果基本一致，该模型可应用于辅助无人机空地无线通信设备的方案优化、算法验证和性能评估等领域。     

基于软件无线电平台的信道模拟技术实现

信道模拟技术的研究与实现对无线通信系统的开发具有重要意义;在研究现有信道模型的基础上,提出了基于DSP＋FPGA平台的信道模拟技术。将复杂的信道模型算法置于计算功能强大的DSP中来实现;利用FPGA控制时序和DDR存储;通过AD9952提供FPGA工作时钟,同时控制输出信号读取时钟;由AD9777完成输出信号的数模转换。模拟了瑞利（Rayleigh）、莱斯（Ricean）N种信道。     

室内电力线通信和可见光通信融合信道参考模型

室内电力线通信PLC和可见光通信VLC融合系统的设计需要对融合系统的参考模型进行研究。传统的电力线通信和可见光通信融合信道的分析模型没有对融合系统的信道模型参数进行确定,因此模型只能定性地描述融合信道的一般特性。通过对典型场景下融合信道的实际测量,提出了电力线通信和可见光通信融合系统的参考模型,该模型由一小组参数决定。基于最小二乘法对模型参数进行拟合,进而得到融合信道模型参数,继而增加了融合信道模型的实用性。 搭建的融合系统验证了参考模型的正确性,结果表明所提出的融合信道模型能很好地描述实测的融合信道传输特性。     

临近空间衰落信道建模及其性能分析

为实现对临近空间通信信道的有效描述,提出一种临近空间信道几何模型,通过估算多径信道的参数,建立相应的信道仿真模型。在正交相移键控调制方案下,对信道的相位特性和误码性能进行仿真分析,结果表明,该模型与实际情况相符。当传输速率过大时,信道性能恶化,需要做进一步均衡处理。