日盲区紫外光非视线传输模型

为建立一个更接近实际情况的紫外光非视线传输模型,用来处理复杂的大气条件和边界条件,建立了基于Monte Carlo方法的紫外光非视线传输快速算法模型。分析了发射功率为1 W的单色紫外光信号在不同环境条件下的脉冲响应函数和边界条件对信号强度空间分布的影响,以及系统发射仰角和接收仰角与探测信号强度的关系。与单次散射模型比较,该模型具有更高的精度和边界处理能力。对合理涉及通信系统、提高通信质量都有很大提高。     

紫外无线光通信系统研究

紫外光通信是一种极具潜力的近距离通信方式,分析了紫外光大气传输特性和系统信道模型,利用紫外光的散射特性来有实现抗干扰非视距近距离通信这一难题;以紫外LED和光电倍增管分别作为通信系统光源、光电探测器,采用脉冲编码调制和循环冗余编码方式,设计并研制了一套紫外无线光通信系统样机,实现了小角度的实时数据通信,通信速率为9.6 kbps,误码率1%以内,通信距离为5 m以内。     

紫外散射通信实验系统及其性能分析

设计了一种基于紫外发光二极管(LED)的大气散射通信系统,利用非视线单次散射模型仿真分析了紫外光大气散射通信的接收光功率与通信距离之间的关系以及不同宽度的发送光脉冲在接收端的脉冲波形展宽.构建了紫外光散射通信实验系统,实现了语音和数据传输,并对系统的通信距离和收发仰角进行了实验研究.仿真分析与实验结果显示:日盲区紫外光在大气中散射传输时由于大气粒子的强烈散射与吸收,传输损耗较大,距离每增加10倍,接收功率下降20dB,因此日盲区紫外光大气散射通信适用于近距离通信场合;近距离传输时散射造成的光脉冲多径展宽为微秒量级,对中低速通信系统影响较小;单个紫外LED发光功率较低,可通过多个LED阵列来提高发射功率,增大通信距离.     

直升机助降湍流信道中紫外光通信性能分析

无线紫外光通信具有全天候、非直视、高可靠性的特点,可以实现复杂环境下的通信。利用直升机助降过程中的无线紫外光通信链路模型,研究了直升机助降场景中可能存在的水平通信、垂直通信和斜程通信,分析了大气湍流对无线紫外光通信信号强度概率密度函数方差的影响。计算机仿真结果表明:湍流强度对紫外光通信性能影响很大,随着通信距离、垂直高度差和收发仰角的增大,信号强度概率密度方差和能量衰减逐渐增大。     

基于AOA-TOA重构的单站定位算法

针对非视距环境,提出AOA-TOA重构的单站定位算法。算法分两步进行,第1步基于单次散射模型给出了一种关于波达角度(angle of arrival,AOA)的粗略的重构方法;第2步以单基站测得的波达时间(time of arrival,TOA)和AOA等信息,结合散射体分布模型的统计特性,对现有的AOA重构算法进行拓展,以最大似然估计法对TOA重构。改进了传统的单目标参数重构模式,实现了在非直达波(non-line-of-sight, NLOS)环境下基于散射体分布模型的单基站定位,并具有较高定位精度。仿真结果验证了该算法的有效性,同时,仿真结果还验证了该算法在密集多径环境下比多径稀疏的环境有更好的定位性能。     

基于密集城市街道的车载衰落信道模型研究

为了开发准确高效的传播信道模型,针对城市密集街道中车对车(V2V)移动通信环境,在传统的T型交叉路口模型的基础上进行改进和拓展,提出了十字路口场景下的空间信道模型,同时在发射端和接收端配置矩形天线阵列以研究通信系统性能。该模型考虑了发射机和接收机的视距路径、单点散射路径和双点散射路径,研究了发射角和接收角的确切关系。基于这种关系,推导出空间互相关函数、时频互相关函数、时间自相关函数以及频率相关函数的解析表达式。此外,还分析了模型参数对V2V通信系统性能的影响。仿真结果与以往衰落模型对比表明了本模型的实用性,有利于未来车载通信系统的设计与分析。     

紫外光技术及其在自由空间光通信中的应用

随着现代战争信息化的发展,通信系统作为双方的眼睛受到了前所未有的重视;由于大气层的阻挡作用,地面上没有波长低于290 nm的紫外线,以日盲紫外光通信为通信载体的新一代通信系统将不会受白昼和夜晚环境的影响,从而大大提高了通信的抗干扰能力;该系统还具有灵活、低窃听、全方位、并具有非视距通讯的独特优势,可满足军舰、飞机编队之间的保密通讯需要;此外,由于紫外线具有在大气中漫反射的特性,采用紫外光通信系统,还具有一定的绕过障碍物的能力。分析了紫外光的传输特性,阐述了日盲紫外光通信的原理及系统模型。     

对流层散射信道下MIMO-OFDM系统性能分析

针对对流层散射信道下的通信存在信号微弱和多变的问题,采用MIMO-OFDM技术能够有效解决。论文分析了对流层散射信道的突出特性,建立了散射信道模型;在MIMO-OFDM系统模型基础上,结合实际进行了参数选取,搭建了散射信道下MIMO-OFDM系统实验平台;在验证散射信道下MIMO-OFDM系统性能的基础上,对不同传输速率和不同调制方式在同一散射信道下的系统性能进行了仿真分析。仿真结果表明,MIMO-OFDM在高速率信号传输情况下带来的信道容量的提升是明显的,在满足系统BER要求前提下,能够实现高速率散射通信;在高速率传输时,64QAM调制更加有利于降低散射通信中的BER,而BPSK、QPSK和16QAM调制方式差别不大。该仿真为散射通信设备中多速率多体制调制解调器设计与优化提供了思路,为实现大容量高可靠度散射通信提供了方向指导。     

5.8 GHz室外环境传播特性分析

为了给下一代无线通信系统(B3G:eyond 3G)参数设计提供参考以及为算法仿真提供信道建模,针对国内城市室外环境不同的传播场景,在5.8 GHz频段和20 MHz信道带宽的测量条件下,进行了室外信道测量和研究.根据测量数据统计分析,.8 GHz频段路径损耗指数在视距通信(LOS:ine of Sight)时为2.53,在非视距通信(NLOS:o Line of Sight)时为3.3～3.8;同时,对COST231-WI路径损耗模型进行了修正,考虑到阴影衰落的影响,修正后的模型能较准确地预测接收功率,为系统覆盖范围预测提供参考.均方根时延扩展(Root Mean Square Delay Spread)的累积概率为0.9时,在0.5～0.8μs之间变化.均方根角度扩展(RMS Azimuth Spread)主要由发射天线位置和传播环境决定.     

5．8GHz室外环境传播特性分析

为了给后3代无线通信系统（B3G：Beyond 3G）参数设计提供参考以及为算法仿真提供信道建模，针对国内城市室外环境不同的传播场景中，在5．8GHz频段和20MHz信道带宽的测量条件下，进行了室外信道测量和研究。根据测量数据统计分析，5．8GHz频段路径损耗指数在视距通信时为2．53，在非视距通信时为3．3～3．8；同时，对COST231-WI路径损耗模型进行了修正，