瑞利衰落信道上分集接收技术性能分析

移动通信环境下的多径衰落对传输的信号有很严重的影响,可使接收信号的幅度、相位和到达时间剧烈变化,引起接收端的信号畸变,导致通信系统性能下降。在各种抗衰落接收技术中[1],[4],分集接收技术是简单且有效的技术之一。本文首先分析了多径衰落信道模型;然后,介绍了三种分集接收技术;最后,利用计算机仿真,分析了分集接收技术对多径Rayleigh衰落信道的改善效果。     

分集技术接收端三种合并方式的比较及仿真研究

由于多径信号不仅分散信号的能量,而且到达接收机所经历的路径和时间的不同造成的相位不同,引起接收电平的剧烈起伏,严重影响接收效果,如何有效地对抗无线信道的衰落是高速移动通信必须要解决的首要问题。在不增加发送功率或系统带宽的情况下,克服多径衰落影响、提高信道可靠性的有效方法是采用各种分集技术。本文对选择式合并、最大比值合并、等增益合并三种方式的信噪比改善因子、平均误码率进行了比较研究和仿真,仿真结果表明最大比值合并拥有最大的信噪比。     

宽带CDMA系统在Nakagami模型下的等增益分集接收性能

讨论了在Nakagami多径衰落条件下,利用等增益分集接收的宽带DS／CDMA系统的抗衰落性能,并将之与最大比合并分集接收进行比较,提出了一种计算等增益分集接收性能的方法,它避开了目前Nakagami分布随机变量和的概率密度函数难以求出这一困难,采用递归求衰落n阶中心短的方法,有效地解决了等增益分集接收性能的理论分析问题,理论分析和数值计算结果均表明,在DS／CDMA系统中采用等增益分集接收,可在技术复杂性大大降低的和上获得接近最大比合并分集的性能。     

2L支路SSC-MRC混合分集及其性能分析

分集合并技术是对抗多径衰落的有效手段,而常见的单纯分集合并技术如最大比合并(MRC)、等增益合并(EGC)、选择合并(SC)以及切换驻留合并(SSC)等在系统复杂度和系统性能之间存在矛盾;所以有必要寻找一种工程易于实现同时性能也可以接受的混合分集合并方式.在此将低成本、结构简单的SSC分集与最优性能的MRC分集结合,即SSC-MRC混合分集合并技术.推导了2L条独立同分布瑞利衰落信道下SSC-MRC混合分集的输出信噪比概率密度函数(PDF)以及BPSK信号下误码率表达式,还分析了门限选取对系统的影响.仿真实验表明,四支路SSC-MRC混合分集性能稍差于四支路MRC,但重要的是节省了2台接收机,大大减少了成本和系统复杂度.     

无线通信系统中的空间分集技术研究

无线通信中,受多径干扰的影响,传输信号有较大的失真。分集技术是克服信道衰落的有效方法。文章介绍了分集技术的概念,然后对其进行了分类,最后重点论述了空间分集技术原理及重点。     

对流层散射通信X型极化分集系统性能研究

对流层散射通信是一种传统而成熟的通信方式,为克服快衰落普遍采用空间分集的接收方式,但是空间分集对场地要求高,也增加了操作的复杂性,极化分集天线可以共点安装,因此研究极化分集技术在对流层散射通信中的应用有十分重要的意义。本文建立了三维X型极化分集接收模型,对X型极化分集接收信号的相关性能进行了分析,最后对X型极化分集系统在对流层散射通信中的应用性能进行了计算和仿真。     

Gamma-Gamma信道下紫外光近直视分集接收

针对直升机降落过程中产生的中等强度湍流劣化紫外光通信质量的问题,提出了Gamma Gamma信道下的紫外光近直视通信模型,推导出考虑闪烁衰减的误码率公式,并引入分集接收技术抑制湍流效应,采用仿真进行性能对比。结果表明,在中等强度湍流条件下,闪烁衰减导致信噪比降低173～21 dB,误码率增加92～267×104倍;湍流强度越强,通信系统的误码率越高;在相同条件下,最大比合并(MRC)性能最佳,等增益合并(EGC)次之,选择性合并(SC)最差,且天线数量增加,能提升紫外光通信系统效能。在中等强度湍流信道中,采用分集接收技术能够有效抑制衰落影响,提升通信质量。     

一种结合空时编码的MC-DS-CDMA方法

空时编码技术通过空间和时间分集接收能有效增加信道容量。多载波直接扩频序列码分多址 (DS- CDMA)技术将一个宽带频率选择性信道划分成多个频率非选择性子载波 ,在子载波上并行发送信号 ,能有效地抑制信道的多径衰落。该文将空时编码技术和多载波通信相结合 ,设计了一种新颖的基于多发射天线的 MC- DS- CDMA方法。与传统的方法相比 ,该方法有效地利用了空间分集技术 ,从而降低数据传输的错误 ,提高信道容量。仿真实验结果表明 ,这种新系统的性能优于传统的 MC- DS- CDMA方法。     

多径Rayleigh衰落信道中二元正交码扩频多址通信系统的性能分析

研究了随机二元正交码直接序列扩频多址信号在多径Rayleigh衰落信道传输中,在非相干RAKE接收机中采用两种不同最大选择接收方案(最大输出信噪比选择及最大输出功率选择分集接收)时,系统的差错特性和差错概率表达式.数值计算结果示出了在多径衰落信道中,分集接收对扩频多址系统性能的影响,同时表明在多径Rayleigh衰落信道中,最大输出功率选择分集接收时扩频系统的差错性能优于最大输出信噪比选择时扩频系统的差错特性.     

基于空间激光通信中MIMO分集技术的研究

在无线传输系统中,分集技术是一种抗衰落、提高系统的传输性能的技术。它被广泛应用于无线通信中,由于其优越的性能,所以将它应用于空间激光通信中。介绍了MIMO的技术现状和技术特点,建立了空间激光通信系统中MIMO的信道模型,从等增益合并分集与空间选择分集两方面,来分析MIMO的空间分集性能。     

无线通信中的分集接收技术研究

引入了分集接收的概念,归纳了六种分集方式,并详细介绍了分集合并的三种方法。     

基于MATLAB的Nakagami衰落信道仿真与分析

由于Nakagami衰落能够表示实际中所遇到的大多数衰落环境，因而对基于MATLAB的Nakagami衰落信道进行了分析，并对它的统计特性进行了仿真，包括接收信号的复包络模拟和在具有最大比合并分集下的电平通过率及平均衰落持续时间的性能分析。重点在于理解和建立采用MATLAB进行信道仿真的方法及对Nakagami衰落信道本身统计特性的理解。     

MISO超宽带系统的性能分析

为降低接收机的复杂度,减少多径衰落的影响,建立了MISO(Multiple-Input Single-Output)超宽带系统模型.该系统模型采用多天线发射,以最大比合并方式分配发射功率,并对每个天线发射的信号进行预处理,在接收端采用单一天线接收的MISO-UWB(Multiple-Input Single-Outputt-Ultra Wideband),给出了该系统性能分析.该接收方法不仅利用了Pre-Rake分集技术,而且利用了天线分集,在保持接收机复杂度较低的同时,有效地提高了接收机性能。仿真结果表明,该方法与传统的Rake接收机及采用单一发射天线的Pre-Rake系统相比,接收性能有明显改善。
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MIMO系统中空时编码的研究

无线通信系统中存在多径衰落,是影响通信质量的主要因素。MIMO系统在收、发端采用多元天线阵,依靠发送和接收分集,引入空域信息,为接收机提供多个具有不相关衰落特性的信号的复本,有效地利用多径效应,实现在衰落无线通信环境中的可靠通信。本文主要研究了发射分集的空时编码(Space-Time Coding)技术,能在不牺牲带宽的情况下提高数据传输速率,改善系统误码性能。     

协作通信中一种高性能空时二维RAKE接收算法

将空时二维RAKE接收机理引入异步协作通信系统,提出了一种高性能RAKE接收算法.首先利用该接收机对发送信息进行粗估计,并判决获得估计结果,给出发射信号的各条多径分量;然后将多径分量依次从接收信号中抵消,以消除所接收信号中由多径衰落产生的符号间干扰,从而获得所期望的直达路径分量.对直达路径分量按照空时分组码的合并译码准则进行空时合并,获得空间分集增益.在此基础上通过判决反馈、循环迭代进一步降低误码率.仿真结果表明,当信噪比高于5,dB后,新算法可显著提高传统空时RAKE接收机的性能.     

基于MATLAB的Nakagami衰落信道仿真与分析

由于Nakagami衰落能够表示实际中所遇到的大多数衰落环境,因而时基于MATLAB的Nakagami衰落信道进行了分析,并对它的统计特性进行了仿真,包括接收信号的复包络模拟和在具有最大比合并分集下的电平通过率及平均衰落持续时间的性能分析.重点在于理解和建立采用MATLAB进行信道仿真的方法及对Nakagami衰落信道本身统计特性的理解.     

独立不同分布Nakagami-m衰落信道下最大比合并性能分析

为研究独立不同分布(i.n.d.)Nakagami-m衰落信道下的分集接收系统采用最大比合并(MRC)时的系统性能,以输出信噪比的概率密度函数为基础,导出了系统中断概率的精确解并给出中断概率数值解的一种获得方法。根据输出信噪比的矩生成函数,推导出不同调制方式下系统平均误符号率的Chernoff上界、渐进分集增益和有效分集增益的表达式,并仿真验证了其正确性。仿真结果表明:增加分集支路数能够很大程度地减小系统平均误符号率,提高分集增益,但同时各支路衰落不平衡程度对系统性能的影响变大,各支路衰落不平衡程度在信道衰落越小时对中断概率影响越大。     

多中继并行协同分集技术性能分析

协同分集是一种空间分集形式,无线网络中的终端通过分布式传输和信号处理技术共享天线和其它资源,构成一种“虚拟阵列“。协同分集能提高网络吞吐量、降低发射功率和抑制信道衰落效应。分析了多中继并行协同分集方式的性能,分别对前向放大、前向检测和编码协同技术开展研究。仿真结果表明,随着中继节点的增加,分集增益越高,选择方式更灵活,系统传输性能越好。     

MIMO系统中的分集技术

分集技术在MIMO系统中具有十分重要的地位。首先从理论上分析了无线多径衰落信道。在此基础上给出分集技术原理。然后通过介绍分集技术并比较了几种典型的分集技术的优缺点。得出空间分集技术具有提高传输的可靠性,且不会带来带宽利用率上的任何损失的优势。因而成为了MIMO系统中所采用的分集技术。最后通过仿真验证了在慢瑞利衰落信道中采用空间分集技术能够降低系统的误比特率。     

多径衰落的空间相关性及其对空间分集接收机的影响

给出了一个蜂窝通信中基站空间分集接收的信道模型,并采用此模型通过仿真研究了不同天线上信号衰落的相关性及其对接收机性能的影响。此外,还给出了在已知相关矩阵的条件下,分集接收机平均误码率的数值计算方法,与通常计算误码率采用的蒙特卡罗仿真方法相比大大地降低了运算量。