UHF频段卫星移动信道建模与仿真

分析了UHF频段卫星移动信道衰落特性,分析了4种典型场景下多径分量的多普勒功率谱和多径时延功率谱。利用WSSUS模型,结合电离层闪烁和阴影效应的程度,分别建立了4种场景下的信道模型。根据理论计算和参考文献分析了不同场景下信道的参数,对卫星移动信道模型进行了仿真,并给出了不同场景的误码率性能曲线。仿真结果表明,该信道模型能够真实反映UHF卫星移动信道的特性,对于卫星移动通信系统关键技术的研究具有指导意义。     

基于Watterson模型的短波航空移动信道建模与仿真

信道建模与仿真是短波航空通信系统性能分析评估的基础,该文通过分析研究飞行器最大移动速度、加速度、机动频率、运动轨迹等机动状态参数对短波航空移动信道时变多普勒频移的影响,提出一种基于Watterson模型的短波航空移动信道模型。该模型能够充分描述由收发两端相对运动引入的信道多普勒频移与扩展,适用于短波超视距航空移动通信信道。仿真结果表明,该模型能够实现对不同种类不同机动状态飞行器短波移动通信信道的差异化仿真,还能在已知航线航迹时,实现对特定场景下的定制化信道仿真。     

车联网车车信道仿真模型概述

大多数车联网网络层协议均通过仿真进行性能评估，然而，现有网络仿真中，物理层仿真缺乏真实性，特别对于车车直接通信的应用场景，由于收发端天线高度都很低及移动快速的特点，更加真实的车车无线信道模型变得至关重要。本文中，我们首先回顾了现有的移动无线信道的仿真方法，然后讨论了车联网车车信道的特征，最后总结对比了现有三种针对车车通信的信道仿真模型的优缺点。     

面向电力应用场景的5G信道测量与路损模型修正

传统公网5G信道模型一般针对城市、街区等场景进行建模,在变电站等电力工业场景中适应性不足。为支撑5G在电网的规模化应用,需要开展对特定电力场景的信道测量与建模以指导电力5G无线网络规划和系统级仿真。本文在500 kV变电站开展5G频段的实地信道测量,分析了时延功率谱、路径损耗等信道特性,并在此基础上提出了一种引入天线高度矫正因子的路损模型修正方法,以便更准确地对天线高度与路损之间的关系进行建模,同时对比分析与5G标准路损模型之间的差异。结果表明,该模型能更好地适应电力应用场景,可为通信性能评估提供参考与指导,并为电力通信设备的覆盖范围预测提供理论依据。     

多场景卫星通信信道动态建模与仿真实现

面向智慧海洋、智慧农业等垂直行业场景的广覆盖无线接入需求,低轨卫星通信因其可靠的连接性、更宽广的覆盖能力以及超大带宽连接的巨大潜力而成为了下一代移动通信技术的重要组成部分.目前,针对低轨卫星通信的系统性信道建模流程与仿真方法仍相对匮乏,对于低轨卫星信道的高动态特性仍缺乏有效的建模方法,且大多模型仅能支持单场景通信环境.基于此,本文提出了一种模块化、高动态的多场景卫星通信信道建模机制,并据此设计实现了一套动态卫星信道建模仿真系统.该系统实现了流程化的建模思路,并引入了基于卫星信道高动态特性的动态参数更新方法.所设计的卫星通信信道建模与仿真机制能够生成卫星通信的信道大、小尺度参数与信道冲激响应,且对不同场景具有较好的适用性.     

三维移动-移动场景非平稳MIMO信道空时相关性

提出一种三维移动-移动场景的非平稳多输入多输出(multi-input multi-output, MIMO)信道模型,该模型改进了不同信道状态之间衰落相位的连续性,可保证输出多普勒频移的正确性。同时,针对该新模型研究了非平稳衰落特性引起的时变空时相关性,并针对收发端信号角度谱服从通用Von Mises Fisher(VMF)分布情况,详细推导了归一化空域互相关函数和时域自相关函数的表达式。最后,针对低速和高速移动两种场景的仿真结果表明,获得的理论结果与数值仿真具有很好的拟合度, 但能极大地减低计算复杂性,进而有效提高了分析和仿真复杂动态场景下MIMO 通信系统的效率。     

塔架环境通信网络信道模型及性能研究

复杂塔架场景无线信道多径效应更为严重,本文结合射线追踪算法提出一种三维多径簇信道模型,该模型通过几何方法追踪每一条射线路径,并对大量接收射线进行分簇,获得簇时延与簇功率等模型参数,进而获得无线通信系统的误码率性能。针对真实的三维塔架分析信道模型参数,包括传播路径、时延、接收功率、误码性能等统计特性。数值仿真结果表明,本文推导理论结果与仿真结果一致,能够准确评估塔架环境的通信性能,可有效用于优化传感器网络的部署和性能评估等领域。      

无人机毫米波信道建模及统计特性研究

针对传统移动信道模型不适用于无人机毫米波通信场景的问题,本文基于射线追踪原理构建了一个无人机毫米波三维几何信道模型,并提出了一种针对该模型的信道参数更新算法,该算法考虑了通信距离、信号角度、路径时延和功率等传播参数的随时间演进过程。在此基础上,针对南京航空航天大学校园传播场景,研究分析了时延分布、时延扩展、角度分布和角度扩展等信道统计特性。数值仿真结果表明,本文模型能够有效复现无人机信道的时变非平稳特性,输出信道统计特性与实测结果吻合,可用于无人机毫米波通信系统的方案设计、性能优化和评估验证等领域。      

基于神经网络的无线信道场景识别

无线信道场景识别对于无线资源调度和系统性能的优化等具有重要意义.文中基于QuaDriGa平台研究了反向传播神经网络(back propagation neural network,BPNN)和卷积神经网络(convolutional neural networks,CNN)在无线信道场景识别中的应用.首先,利用QuaD...     

移动电视多径信道仿真模型浅析

随着3G、地面数字电视以及手机电视的发展,移动性能测试已成为评估移动电视或通信系统的重要指标。为了在实验室仿真出多普勒等各种环境,各种多径信道仿真模型也经历了不断的发展和完善。本文对国外各种成熟的以及最新的模拟车载、步行接收的多径信道仿真模型进行了介绍,这方面的研究是手机电视信道测试和网络规划工作的重要组成部分。     

CMMB单频网多径模型研究

中国移动多媒体广播(CMMB)是我国自主研发的一套移动多媒体广播网络系统。在现有公式的基础上进行优化,给出一种更好的CMMB单频网两径和三径信道模型,两径公式的相关系数基本大于0.96,三径公式的相关系数基本大于0.92。     

A Hybrid Domain Block Equalizer for Single-Carrier Modulated Systems

Poor performance in the presence of multipath with long delay spread has been considered as one of the main weaknesses of most single carrier modulated systems, including ATSC (advanced television systems committee) system. The introduction of distributed transmission network and single frequency network brings new challenges for the ATSC equalizer design, since the delay spread of a multipath channel under such scenarios becomes significantly longer than the traditional broadcasting practice of using one high power transmitter to cover a wide area, where the multipath distortion is mainly from reflected echoes. An iterative hybrid frequency-time domain equalizer for ATSC system is proposed in this paper based on our block-based interference analysis. The multipath distortion in the received ATSC signal is first tentatively removed with a frequency domain equalizer on a block-by-block basis. However, inter-block and intra-block interferences still exist due to the lack of cyclic structure in the received ATSC signal. A time domain interference cancellation algorithm is then used to cancel the inter-block interference and intra-carrier interference, based on the tentative decisions in time domain after the frequency domain equalization. These two steps are iterated until desired receiver performance is achieved. The proposed equalizer and the subsequent analysis are verified through numerical simulations.     

新型动态簇非平稳MIMO信道模型与信道特性分析

针对传统移动-移动场景未能考虑阵列域和时间域双重非平稳特性,且不能模拟移动发射机和移动接收机间动态簇链路信道状态的问题,提出了一种新型三维动态簇非平稳多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)信道模型.该模型结合了天线阵列切换和收发端移动过程中信道非平稳特性,且利用生灭过程对非视距分量进行模拟.并针对径时延、径功率、径到达离开角等参数,对时空演进算法进行了改进.在小尺度角度参数谱服从Von Mise Fisher(VMF)分布情况的基础上,对时间和空间相关函数进行了推导.仿真结果表明,理论值与仿真值具有很好的拟合度,表明所提出的信道模型可以作为动态簇三维非平稳MIMO信道建模的设计方案.     

VSB‐Based Digital On‐Channel Repeater with Interference Cancellation System

This paper investigates the design and performance of a digital on‐channel repeater (DOCR) for use in Advanced Television Systems Committee (ATSC) digital television (DTV) broadcasting. The main drawback of a DOCR is the echo interference caused by coupling between transmitter and receiver antennas, which induces system instability and performance degradation. In order to overcome this problem, an echo canceller based on the adaptive echo channel estimation (ECE) technique has been researched and applied for a DOCR. However, in the case of ATSC, the pilot signal, which is used for carrier synchronization, may cause a DC offset error and reduce the isolation performance of the echo canceller for a DOCR in an ATSC network. Moreover, since the multipath fading effect of a radio channel usually occurs in a real environment, it should be minimized to improve the overall performance of a DOCR. Therefore, due to the limited isolation performance of echo canceller and the multipath fading effect, an interference cancellation system (ICS) is proposed for a DOCR in an ATSC network. The performance of the proposed DOCR with an ICS is evaluated by software simulation and hardware test results.     

Downlink Performance Analysis of MIMO Relaying Networks

In recent years, there has been an upsurge of interest in relay-augmented infrastructure-based networks. On the other hand, multiple-input-multiple-output (MIMO) wireless system becomes a hot topic for it can achieve significant increases in overall system performance. This paper gives a detailed analysis of downlink performance of MIMO relaying networks, in which different channel models and classic MIMO cellular system model with fixed relay are considered. Our results in single cell scenario show that when meeting effective relay system efficiency of 100%, the required relay SNR gain of 2-antenna system can be reduced to less than half of that with only one transceiver antenna. We also observe that MIMO is more tolerant to interference compared with the one-transceiver antenna system. After that, multi-hop architecture is researched and statistics figures out the tolerable number of hops which is supported in wireless communication with a view to real application. In addition, multi-cell scenario is also studied. Statistics results show that there is more 8 dB average spectral efficiency gain in a two-hop fixed relay 4 × 4 MIMO system than that in a SISO system. These results present significant indications in deployment and optimization of relay-based MIMO networks.     

基于DBF的星—地异构共存认知MIMO系统的干扰减缓

针对星—地网络和地面无线网络共存现象逐渐增多和共存干扰日益严重的问题,分析了一种地球同步轨道(GEO, geosynchronous earth orbit)星—地网络和地面4G移动通信网络异构共存的典型场景,提出了一种地面次用户卫星地面站对地面主用户多入多出(MIMO, multiple input multiple output) 4G基站干扰的异构多用户认知系统模型,并推导了其通用信号处理过程。同时,在4G基站系统内采用数字波束形成(DBF, digital beam forming)技术最小化多天线多用户的认知干扰,设计了一种基于固定方位干扰的最优波束权重(OBW-FAI, optimal beam weight based on fixed azimuth interference)抗干扰算法,权重向量只与干扰源方位有关,不需要实时和重复计算,计算量小。最后,数值仿真结果验证了所提系统和算法可以一定程度地改善星—地网络和地面无线网络异构共存的干扰。     

基于IEEE802.20信道模型的仿真分析

随着移动互联技术的发展,人们在日常生活和商务活动中,越来越希望能够以移动的方式灵活地接入因特网。2002年11月,IEEE802标准委员会成立了802.20——移动宽带无线接入（MBWA）工作组,致力于为移动用户开发一个新的标准。以IEEE802.20物理层关键技术为研究对象,从一般的无线信道模型入手,通过对MIMO信道进行分析,以现有MIMO信道模型和建模方法为基础,给出一个基于IEEE802.20协议的信道模型,并在此模型上进行仿真与性能分析,得到模型的频域和时域特性,从而证明给出的信道模型和仿真方法能够准确地描述IEEE802.20的信道特性。     

共道干扰下多入多出系统功率分配最优化问题

多输入多输出(MIMO)技术可以极大地提高系统容量和频带利用率,是下一代移动通信网和宽带无线网络的核心技术。在实际情况中,尤其是在多用户情况下,MIMO链路间存在的共道干扰将会对其容量性能产生严重影响,此时需要对MIMO系统功率分配方案进行优化设计。给出了共道干扰MIMO系统的信号模型,从最大化互信息角度分析共道MIMO系统容量,提出在干扰噪声比-信噪比(R_IN-R_SN)空间将系统优化问题归为4种情况,并给出可行的功率分配优化方案,同时分析了方案的适用性,指出亟待解决的主要问题和进一步的研究方向。