临近空间静止通信平台模型研究

在临近空间通信系统中,大气、降雨、闪烁会引起空地链路信道质量的恶化。以临近空间飞艇为通信平台,通过分析Ka频段临近空间通信信道的电波传播特性,重点分析了降雨对信号衰落的影响,在此基础上建立了Ka频段临近空间静止通信信道,以及Ka频段临近空间静止通信信道模型的仿真模型,并在Matlab环境下对Ka频段临近空间静止信道模型的BER性能进行仿真,仿真结果为临近空间链路分析及抗雨衰对策提供理论依据。     

临近空间Ka频段信道建模

构建了一种临近空间Ka频段小区制覆盖的通信信道模型。首先,讨论了临近空间信道的几何特性,将通信覆盖区域根据不同仰角分为高仰角区、中仰角区和低仰角区;其次,分析了影响信道特性的5种因素:大气吸收衰减、对流层闪烁衰减、云雾衰减、降雨衰减以及地面反射体造成的多径效应,总结出降雨衰减和多径效应对临近空间Ka频段通信信道的影响要远大于其他3种因素;最后,分析了不同仰角情况下,地面反射体、雨衰对信道的影响,并且根据Ka频段静止卫星通信信道在各种天气条件下信号的概率分布参数,对临近空间Ka频段小区制覆盖的通信信道模型进行了仿真,分别给出了不同仰角区的误码率性能仿真曲线。对于临近空间通信平台的开发与研究具有指导意义。     

离散时间白噪声信道中的维特比算法在VC中的实现

本文讨论维特比(Viterbi)算法在离散时间白噪声信道中的实现。先给出带宽受限,存在失真且先验未知以及具有AWGN条件下信道的一种数学模型。由此得到维特比(Viterbi)算法在离散时间白噪声信道中的表示形式,且根据其在此信道模型下的算法描述,具体分析了离散时间白噪声信道中的维特比(Viterbi)算法设计问题,并利用VC6.0得出仿真结果和性能分析,得出维特比(Viterbi)译码算法对于信道特性无论好坏是普遍适用的,大大补偿了存在码间串扰(ISI)的信道的接收性能,降低了误码率。提高了信道的传输性能。     

Ka频段LMS信道中Turbo-OFDM技术研究

提出了Ka频段LMS信道中的Turbo-OFDM技术,进行了Ka频段卫星通信信道特性分析及LMS信道模型研究,并在Chun Loo提出的Ka频段LMS信道模型的基础上建立了Turbo-OFDM系统模型,仿真结果表明该技术性能良好。     

Ka频段ATC-OFDM传输体制的性能分析

分析了Ka频段移动信道特性,建立了Ka频段自适应Turbo编码-OFDM传输体制(ATC-OFDM),并提出了3种自适应方案和相应算法。通过新传输体制中的自适应功率、自适应调制和自适应功率调制同固定分配功率和调制方案的TC-OFDM传输体制相比,在不同的天气环境下,其系统误码性能有着明显的改善。系统的吞吐量在信噪比大于8dB时,相比于BPSK调制,可提高2bps/Hz,验证了该传输体制的可行性和有效性。     

Ka频段卫星通信WPDM传输系统的性能分析

分析了Ka频段卫星通信的信道特性与模型,对基于小波包分复用(wavelet packet division multiplex,WPDM)的Ka频段卫星传输系统进行了研究;并采用支撑长度低的小波函数来降低系统的高峰均功率比(peak to average vatio,PAPR)。仿真结果能和该系统的误码率分析结果很好地吻合,并通过与OFDM(orthogonal frequency division multiplex)系统仿真对比得到在误码率为10-3时可节约3 dB;且显示出支撑长度低的小波函数能有效降低系统峰均功率比,从而提高系统性能。     

卷积码在井下电缆高速传输系统中的性能研究

测井电缆是典型的频率选择性衰落信道,其有效带宽窄,对频率100 k Hz以上的信号衰减严重。为提高井下高速电缆传输系统的抗误码能力,通常引入纠错能力较强的卷积编码技术。针对测井电缆信道特性,提出一种能够调整编码约束度与译码深度的混合卷积编码方案,并在FPGA上实现卷积编译码。仿真结果表明,卷积编码约束度越长,系统误比特率越低,但译码时间增长得更快;随着译码深度的增加,系统误比特率减小得不明显,但译码时间呈线性增加;与单一参数的卷积编码相比,所提出的混合卷积编码方案能获得更高的编码增益,且译码时间减小31%以上,实现了纠错性能与编译码复杂度的最优化。     

一种适合于低空无线信道的改进SC FDE技术

目前国内外对于低空无线信道的报道较少, 尚未建立统一的模型, 而由于多径时延和多普勒频移的影响, 传统的单载波频域均衡(SC FDE)技术在该信道下的传输性能较差. 本文在航空信道建模的基础上, 分析了不同场景下低空无线信道的传输特性, 建立了相应的信道模型. 为了在低空无线信道下获得良好的传输性能, 提出了一种基于Turbo编码和最优信号子空间(OSS)理论的改进SC FDE技术. 仿真结果表明, 该技术能很好地适应低空无线信道的特性, 可以在低信噪比(SNR)条件下获得较低的误码率(BER), 从而提升了通信系统在该信道下的传输性能.     

Ka波段移动卫星信道的综合模型及误码率分析

在分析Ka波段移动卫星信道的统计特性的基础上，建立了包括多径衰落、阴影遮蔽以及Ka波段所特有的雨衰影响的Ka波段移动卫星信道的综合模型，并进行了系统性能的实验仿真．同时通过理论计算，给出了该信道误码率的理论上限，并与仿真结果进行比较，证明了Ka波段移动卫星信道模型的合理性．该模型为分析系统的性能提供了一个有力的系统平台．     

双向工频通信中信道编码纠错性能研究

本文通过分析工频通信信号在油田电网的传输特性及噪声特性，仿真实现了工频通信突发干扰信道及汉明码，BcH码在该信道条件下的编码译码。通过分析信道鳊码后误码率与信噪比关系，得出BcH码较汉明码在相同信嗓比下使得通信误码率更低，更适于油田电网的工频通信系统。     

交错(2,1,3)卷积码在移动图像通信系统中的性能及与交错BCH码的比较

提出了适合于卷积码的一种新的交错方案 .并在实现了卷积码的编码、Viterbi译码的基础上 ,对采取这种交错方案的 (2 ,1 ,3 )卷积码在移动图像通信系统中的抗干扰性能进行了计算机模拟 ,且与相同编码效率、相同交错时延的BCH(3 1 ,1 6,3 )码的结果做了比较 .计算机模拟结果表明 :采取合适交错方案的交错卷积码可明显改善图像质量 ,比交错BCH码更适合于移动衰落环境中图像的传输 ,是值得推荐的纠错抗干扰方案 .     

TCM在Pattern时延差编码通信体制中的应用

Pattern时延差(PDS:Pattern time Delay Shift)编码通信体制具有很好的抗多途干扰能力,但传输过程中仍存在一定的误码.为提高该体制的抗噪声能力,将网格编码调制(TCM:Trellis-Coded Modulation)技术与PDS体制结合使用,对信息进行网格编码调制和维特比软判决译码.实验...     

DF中继点结合CRC校验的差分酉空时调制方法

针对航空通信中基于差分酉空时调制的解码转发方案的译码错误问题,提出在中继点采用循环冗余编码(CRC)提高系统可靠性的方法.该方法在源节点和目的节点均配置多根天线,接收端使用最大化合并的方案以抵抗多径干扰,利用CRC提高误码性能,保证通信质量.仿真结果表明,在低速率数据传输的快衰落信道中,该方法有明显的编码增益.在BER为10-5处,有循环冗余编码的差分酉空时调制比无循环冗余编码的差分酉空时调制增加约4dB的编码增益.     

基于Turbo码的差分级联译码算法

在一个未经信道编码的M-PSK／DPSK数字通信系统中，M—DPSK信号非相干解调比M-PSK信号相干解调要损失3dB的信噪比，该情况同样出现在采用卷积信道编码的系统中．为了提高差分调制系统的性能，从级联编码的角度分析卷积编码、M-DPSK调制系统，采用Turbo算法实现对级联编码信号的接收．仿真结果显示，Turbo算法得到了比SOVA算法多3．5dB的增益．在小BER情况下，M-DPSK信号Turbo接收的性能好于M-PSK信号SISO译码．这种Turbo迭代思想也适用于具有类似级联编码结构系统的译码．     

新型卷积码编码器结构与性能分析

综合了LDPC和卷积码的特征,给出了一种卷积码编码器结构的改进方法. 利用此方法可构造稀疏卷积码,进一步基于卷积码编码结构可实现高性能译码. 设计了基于MIMO系统平台的时变新型卷积码结构,并进行仿真分析. 结果表明,应用本文提出的卷积码编码器误码率在10-4时比传统卷积码编码器有2 dB的编码增益提高;同时提出的编码器结构还可实现传统卷积码无法实现的长约束并行编码,具有实现简单、译码延时小的优势.      

基于卷积码、LDPC码、Turbo码的BICM—ID性能的研究

比特交织编码调制迭代译码（BICM—ID）是一种编码、调制和迭代译码相结合的技术,主要应用于无线通信中的信道编译码．BICM—ID在结构设计上加入了比特交织器和软输入软输出（SISO）译码器,结合迭代译码,最终实现次优译码．不同的编码方法在BICM—ID系统中也有着很大的性能差异,针对几种常见纠错编码方法——卷积码、Turbo码、LDPC码,在BICM—ID系统下的误码率性能进行比较．仿真得到系统在AWGN信道和Rayleigh衰落信道下的误码率曲线,表明不同纠错编码的BICM-ID系统性能与理论分析相一致．     

用MSP430实现(2,1,4)卷积码编码及Viterbi译码

介绍了一种利用TI公司的超低功耗单片机MSP430实现由(2,1,4)卷积码生成的最佳增信删余码(Punctured Codes)的编码与其Viterbi译码的技术.首先简要介绍了由(2,1,4)卷积码生成的最佳增信删余码的编码原理与解码方法,其本质上是为了降低码率和冗余信息而牺牲码的性能的一种做法.译码采用了Viterbi算法.本文的目标是尽量用较快的速度、较少的硬件资源达到用单片机来实现卷积码的编码与Viterbi译码.在本文中详细介绍他们的实现方法.     

MIMO-OFDM系统中CSI Viterbi译码算法研究

Viterbi译码器是通信系统中应用非常广泛的译码器。与其他单载波调制技术相比,OFDM系统巾的Viterbi译码有其特别之处．可以根据在信道均衡时所得到的信道频域响应系数为译码算法提供判决权重,被称为CSI Viterbi译码算法。首先介绍了OFDM系统的CSI Viterbi译码器算法,然后以V—BLAST为例推导出MIMO-OFDM系统中的CSI Viterbi译码器算法,并通过仿真证明使用CSI Viterbi算法能有效改善系统的性能。     

一种基于维特比解码的超高频RFID读写器解码器设计

车辆管理和生产管理等应用对超高频射频识别(UHF RFID)读写器的灵敏度有很高的要求.读写器数字基带解码器作为接收链路的关键环节,其误码率(BER)性能直接影响读写器的接收灵敏度.维特比解码是一种广泛应用于卷积码的解码算法,利用卷积码中码元间的相互联系实现纠错解码.本文首次将维特比解码移植应用于UHF RFID系统中的FM0编码的解码算法中.该解码器利用FM0编码的记忆性,结合维特比解码的纠错能力来降低误码率.仿真结果表明,该解码器在信噪比(SNR)为7.3dB的条件下,可以将误码率降至10-5.相对于最优接收机结构,该解码算法有2.5dB的信噪比优势.