林地场景下的超宽带无线信道模型研究

为了研究超宽带信号在林地中的传播特性,依据信道频域测量数据,提出了符合中国超宽带(UWB)技术频率使用规定的林地场景信道模型.信道总体模型采用修正S-V模型.在信道测量信号的后处理中,使用过渡带为高斯滚降特性的类高斯窗来提取符合中国超宽带频谱规范的测量信号,利用CLEAN算法得到高分辨率的离散信道响应,并为信道时域测量信号提出了一种基于小波分析的分簇算法,最后统计提取出了信道模型参数.仿真结果表明,提出的林地超宽带信道模型和实测数据有着相近的时延扩展特性和主要多径个数.     

UWB矿井巷道无线信道模型

从信道路径损耗的角度分析了超宽带(UWB)信号在矿井巷道中的传播特性,针对其传播特性给出了矿井巷道中UWB系统发射脉冲与调制技术方案.并将时变有限冲激响应滤波器模型改进为具有特定频率、与系统脉冲成形匹配的抽头延时线模型.改进后的信道模型为系统设计提供了指导信息,并简化了系统性能分析和仿真.针对典型的UWB成形脉冲对改进后信道模型的统计特征进行了仿真分析.结果表明,改进信道的多径时延特性与矿井实测数据能进行很好地匹配.     

基于IEEE UWB标准信道模型的RAKE接收机性能仿真

超宽带信号经多径信道传播会产生严重的时间弥散.采用RAKE接收是提高超宽带接收机性能的重要手段.基于IEEE 802.15.3a信道模型,针时脉冲位置调制(PPM)跳时超宽带信号(TH-UWB)系统,对采用RAKE接收机接收时的单用户系统和多用户系统的性能进行了比较分析,并给出了仿真结果.     

基于匹配追踪的MB-OFDM时域信道估计

针对超宽带信道的稀疏特性,基于MB-OFDM系统提出一种基于匹配追踪的时域信道估计算法(MP-TD).首先利用OFDM数据块的循环卷积特性建立一种时域模型,然后采用匹配追踪(MP)算法探测出非零抽头的位置,最后利用非零抽头位置信息降低了估计维数并通过时域方法估计出信道.仿真证实了算法的有效性.     

基于TURBO原理的复杂环境中UWB时变信道的跟踪估计

在复杂环境的超宽带通信系统中，信道估计的正确与否直接关系到接收机的性能。首先给出了一种基于Intel模型的时变信道仿真方法，以该超宽带时变信道为研究对象，提出一种基于TURBO原理和连续信道译码、结合训练比特的信道估计方法，能够直接估计本地接收模板，并跟踪信道的时变性。与先估计信道冲激响应，再重构模板信号的方法相比，大大简化了估计的过程。     

矩阵束算法在信道参数提取中的应用

针对超宽带信号的频率依赖特性,首先分析了频率依赖性UWB信道模型的建立过程,提出采用矩阵束方法提取信道的3个参数:时延、频率依赖因子和幅度,给出了方法算例和仿真实例.为比较算法性能,还同时给出了扩展Prony方法的仿真结果.结果表明,采用矩阵束法可以较精确地估计出频率依赖性UWB信道参数,而且比扩展Prony法的估计误差要小得多,具有更高的抗噪性能.最后,还结合一个实际的井下频率依赖性UWB信道,利用矩阵束算法进行了信道重现.结果与原信道很接近,证明了方法的可行性.     

基于抽头探测的MB OFDM 超宽带信道估计

在MB-OFDM超宽带系统中,针对超宽带信道的稀疏特性,提出一种新的基于抽头探测的信道估计算法(MP-DFT)。利用DFT(Discrete Fourier Transform)算法得到信道的原始估计值,采用匹配追踪(MP)算法探测出非零抽头的位置,最后将剩余抽头置零得到稀疏信道参数。仿真结果表明,对于4种标准的超宽带信道模型,MP-DFT算法相比DFT算法性能都有所改善,尤其对于稀疏性较好的CM1和CM2信道,算法性能有明显提高。     

空地域A2G大规模MIMO信道建模与分析

为了研究空地环境的三维大规模多输入多输出天线阵列信道传射特性,提出了一种三维单射球形散射体的无人机、车空地大规模多输入多输出信道模型.相比以往的空地多输入多输出天线模型,在建模过程中考虑互耦效应对天线阵列的影响,并采用生灭过程对大规模多输入多输出天线的非平稳特性进行理论分析和建模,推导无人机和车在任意运动状态下的不同高度、运动方向以及时间的互相关函数以及不同角度扩展下对信道容量的影响.利用以往文献的空地实测数据和本模型仿真结果进行对比,数值结果表明该信道模型的特性与实际测量结果拟合程度高.通过分析衰落信道数据可知,在一定范围内增加天线间距和数量以及控制无人机飞行高度和俯仰角可以有效提升信道容量,这为设计航空通信链路中使用的大规模多输入多输出天线和定向天线中天线阵列的先进信号处理技术奠定了基础.     

微型飞行器动力学模型的系统辨识

利用系统辨识方法建立了某型微型飞行器纵向及横向的动力学模型。首先给出了微型飞行器纵向及横向的传递函数模型结构,然后设计了辨识实验。通过设计数据采集装置采集试飞数据,基于该数据利用最小二乘系统辨识方法建立了微型飞行器纵向及横向的传递函数模型。最后通过交叉验证表明,该模型能够较好地反映微型飞行器纵向及横向的动力学特性。     

微型逆变器并网系统对电力线信道阻抗特性的影响

电力线载波通信具有即插即用、成本低廉等优势,是微型逆变器并网系统的理想通信方案.设计了电力线阻抗测量电路,实地测量分析了总并网功率为500 W的微型逆变器并网系统并网前与并网后的电力线信道阻抗特性.结果表明:微型逆变器并网系统对本地电力线载波通信信道阻抗特性产生影响.总并网功率为500 W时,在30~180kHz频段内,与微型逆变器并网系统并网前相比,并网后电力线信道电阻值减小了2~10Ω左右,感抗值减小了2~5Ω左右,阻抗模值减小了5Ω左右.此研究可为微型逆变器并网系统中电力线载波通信的信道阻抗匹配设计提供参考.     

FM-DCSK UWB技术在无线体域网中的性能分析

超宽带(ultra wide band,UWB)技术具有低功耗、抗多径能力强等特点,已被无线体域网(wireless body areanetwork,WBAN)作为一种候选传输技术,而调频差分混沌位移键控超宽带(frequency-modulated differential chaosshift keying ultra wideband,FM-DCSK UWB)实现简单,在接收机端不需要信道估计、信道均衡和rake接收,也得到了广泛的研究。主要对FM-DCSK UWB技术在WBAN的体内到体表、体表到体表和体表到体外3种信道模式下的性能进行了计算机仿真,并对影响其系统性能的积分时间和保护间隔2个参数进行了分析,仿真结果表明,FM-DC-SK UWB技术用于WBAN信息传输是可行的。     

多用户多径环境下超宽带系统误码性能分析

为分析多径环境下脉冲超宽带跳时多址系统的性能,通过研究IEEE 802.15.3a工作组给出的多径信道参考模型,提出一个同时存在多用户干扰、多径干扰以及加性高斯白噪声情况下的超宽带系统相干解调的误码性能分析模型.针对超宽带信道环境中多径分量的泊松到达过程,采用概率理论对系统中的干扰进行分析,分别计算得到多用户干扰和多径干扰的方差,进而提出精确的系统误码率计算公式.为验证公式的有效性,在不同信道环境下将所提公式计算结果同计算机仿真以及高斯近似方法计算得到的结果进行对比,结果表明所提公式能够更好地逼近计算机仿真,从而为系统误码性能的评估及超宽带系统的设计提供依据.     

CS-DCSK UWB与窄带通信系统共存性研究

分析了密集多径环境下码复用差分混沌移位键控(code-shifted differential chaos shift keying,CS-DCSK)超宽带(ultra wideband,UWB)通信系统在单个和多个窄带干扰(narrow band interference,NBI)信号下的比特误码率(biterror rate,BER)性能。建立CS-DCSK UWB系统仿真模型,并通过采样扩展方法推导出BER的表达式,从而得到系统在不同干扰条件下的BER性能。分析和仿真结果表明,NBI信号对系统有明显干扰作用,但系统性能在不同频率干扰下保持稳定。     

Joint Maximum-Likelihood and MMSE Channel Estimator for UWB Communications

Introduction Ultra-wideband (UWB) is an attractive technology for next generation high-speed short-range communica- tions occupying a wide band of 7.5 GHz[1] using ex- tremely narrow pulses. UWB systems differ from other communication systems due to its e…     

瑞利衰落信道下扩频通信系统抗多径干扰性能研究

在一种新的实用瑞利衰落信道下,存在加性高斯白噪声,对直接序列扩频(DSSS)通信系统抑制码片内、外多径干扰的能力进行理论分析与计算机仿真。证实扩频通信系统在多径瑞利衰落信道中传输时能有效地克服多径衰落;在多径衰落信道较强的条件下,与提高扩频增益相比,增加扩频码的码长对于提高移动通信系统的抗多径衰落性能更加有效,但是扩频增益并非越高越好,需合理选取。     

基于FrFT的直扩接收机片内多径搜索

为提高多径信号的能量利用率,提出一种基于分数傅里叶变换(FrFT)的片内多径搜索方法.该方法使用Chirp信号作为导频信号,在接收端对多径Chirp信号进行分数傅里叶变换,根据多径时延差与分数域信号峰值的位置差之间的线性关系,通过检测分数域峰值位置计算出各多径分量的相对时延,搜索精度为Chirp信号带宽的倒数.当Chirp带宽大于扩频带宽时,可用于直扩接收机分辨片内多径.仿真结果表明,文中方法能有效地计算出片内多径时延,在采用等增益方式对片内多径进行合并后,直扩接收机的误码率性能提高.     

基于FrFT的直扩系统片内多径搜索及合并方法

提出一种基于分数阶傅立叶变换的直扩系统片内多径搜索方法.使用Chirp信号作为导频信号,在接收端对多径Chirp信号进行分数阶傅立叶变换,根据多径时延差与分数域信号峰值的位置差之间存在的线性关系,通过检测分数域峰值位置进而计算出各多径分量的相对时延.搜索精度等于Chirp信号带宽的倒数,所以当Chirp带宽大于扩频带宽时可分辨片内多径.仿真结果表明,提出的方法能够有效地计算片内多径时延,在采用等增益方式对片内多径进行合并后接收机误码率性能获得提高.     

DS-BPSK UWB通信系统的性能分析

首先介绍了DS-BPSK UWB通信系统的模型;随后研究了在UWB多径信道环境下,存在AWGN以及由多径效应引起的符号间干扰ISI时,DS-BPSK UWB通信系统的误码性能;最后分析了不同扩频码序列对系统性能的影响．     

超宽带抗干扰性能分析

研究了超宽带系统的抗干扰性能.基于TH-PPM-UWB系统,分析了超宽带在窄带和宽带干扰时的系统性能,利用ADS软件,建立了系统仿真模型,并分别仿真分析了2种干扰情况下的系统误码性能.仿真结果表明:窄带干扰中心频率及发送功率的大小对UWB系统的性能有较大影响,而增加宽带干扰,相当于增加热噪声幅度.     

TH-UWB的码间干扰分析

由于UWB主要应用在密集多径的室内环境，所以研究多径效应造成的码间干扰对于设计高速UWB系统非常重要。分析了基于跳时多址的UWB的码间干扰效应。通过分析脉冲的各个多径分量与之后发送的脉冲的时间差的分布，得到了跳时UWB的码间干扰估算公式。与采用等间距发送脉冲时的码问干扰对比，结果显示，随着脉冲重复周期增大，跳时UWB的码间干扰的改善的速度比等间距发送脉冲时缓慢。