QPSK信号经过移动信道时解调特性的建模仿真与改进

使用MATLAB软件对QPSK(正交相移键控)信号经过移动信道时的解调特性进行了建模仿真,分析结果表明传输过程中多径衰落、多普勒频移效应对接收端QPSK信号的影响。在此基础上,从理论上提出通过在移动信号接收端增加适当的信号延迟电路,可以使解调后的信号抵消多径衰落与多普勒频移引起的衰落影响,增强信号传输的可靠性及有效性。     

信号循环谱在衰落与多普勒信道中的特性

 基于信号循环谱特征的频谱感知方法是认知无线电系统频谱感知的关键技术之一,信号的循环谱特征是研究该感知方法的基础.基于调制信号的循环谱理论,研究多径衰落和多普勒频移条件下无线调制信号的循环谱特征,并进行仿真验证.分析和仿真表明,多径衰落使信号循环谱的幅度和相位发生了改变,但没有影响信号的循环频率.而多普勒频移不但展宽了信号的频谱,同时造成信号的循环频率在某些地方发生了偏移,在非循环频率处,也出现了明显不为零的成分.这对基于循环谱特征检测的认知无线电频谱感知与信号检测具有重要的参考价值.     

无线信道特性及仿真

本文主要介绍无线信道的基本概念和特性,并且通过自定义的MATLAB环境下的M文件对无线信道的典型例子-平稳衰落信道进行仿真.在仿真过程中,我们主要是对幅度服从莱斯分布和瑞利分布的衰落信道进行仿真.最后,我们对数字调制后的信号如移相键控(PSK)信号通过莱斯衰落信道时的性能进行仿真,并得到相应的分析结果.     

FM-DCSK在非平坦衰落信道下的系统设计与仿真

调频-差分混沌键移(FM—DCSK)是一种以混沌信号作为载波的非相干的调制解调技术，其输出信号具有固有的宽频特性。由于其在对抗多径衰落方面具有显著的效果，它适合于在无线移动通信信道下使用，因而得到广泛的研究。给出了FM-DCSK在非平坦衰落信道下的原理结构图，并做了性能分析，通过仿真发现：在两径瑞利(非平坦慢衰落)信道下，FM-DCSK的误码性能优于传统的调制解调技术QDPSK和QPSK。为了进一步提高FM-DCSK的误码性能，建议结合使用一些有效的技术，如分集、Rake接收机等。这些结论和建议对于促进FM-DCSK在无线通信环境下的研究与应用具有重要的意义。     

MIMO无线信道建模研究

对于无线通信系统的设计而言,信道模型的建立非常重要。本文首先简单介绍了无线信道的特点,包括多径效应与多普勒频移。然后主要研究了MIMO信道的建模过程,并给出了MIMO信道的数据模型与推导过程。     

FM-DCSK在非平坦衰落信道下的系统设计与仿真

调频-差分混沌键移（FMDCSK)是一种以混沌信号作为载波的非相干的调制解调技术,其输出信号具有固有的宽频特性。由于其在对抗多径衰落方面具有显著的效果,它适合于在无线移动通信信道下使用,因而得到广泛的研究。给出了FMDCSK在非平坦衰落信道下的原理结构图,并做了性能分析,通过仿真发现：在两径瑞利（非平坦慢衰落）信道下,FMDCSK的误码性能优于传统的调制解调技术QDPSK和QPSK。为了进一步提高FMDCSK的误码性能,建议结合使用一些有效的技术,如分集、Rake接收机等。这些结论和建议对于促进FMDCSK在无线通信环境下的研究与应用具有重要的意义。     

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。     

多径衰落信道中分组空时编码OFDM传输方案

提出了一种分组空时编码OFDM传输方案。发射端对发射天线进行分组,对于每个分组进行独立的空时编码,而利用不同用户的子载波选择矩阵相互正交进行分组干扰抑制,接收端对每一分组的空时码进行空时分组码的传统解码。在发射天线数较大时,该方案不但可以获得高于传统空时编码的频谱利用率和码速率,而且相对于其他文献中的分组干扰抑制方法,该方案只需用一个接收天线,降低了系统接收机设计的复杂度。仿真结果验证了这一方案的有效性。     

抗信道快变的酉空时星座设计

分析了移动台以不同大小速率移动时,信道衰落系数在同一分组长度内的快变性。通过计算机仿真分析发现：酉空时码的误码率随着信道衰落系数自相关函数的减小而恶化,且随分组长度增大而加深恶化。在系统化酉空时星座设计方法的基础上,提出了一种抗信道快变的酉空时星座设计方案。仿真结果表明：该方案可有效地缓解由于信道快变而引起的误码率恶化问题。     

空间相关莱斯快衰落信道下的MIMO系统性能

考虑到多输入多输出（MIMO）系统的收发分集优势和空间相关莱斯快衰落信道的普遍性，根据多变量统计学理论，推导出了MIMO系统在空间相关莱斯快衰落信道下平均成对差错概率上界的闭合表达式，发现随着信道空间相关性的增强或者莱斯分量的下降，系统误码性能呈下降趋势，最后通过仿真实验验证了理论推导的正确性．     

Rice衰落信道的仿真方法研究

在电波散射丰富的移动通信信道中,当存在LOS(line-of-sight)分量时,可以直接用Rice理论统计模型来 近似地代替待研究的信道。讨论了几种常见的计算机仿真Rice信道的方法，然后对其性能优劣进行了比较，并针 对某些方法中存在的置疑，从理论与仿真上进行了分析!给出了结论%对Rice衰落信道进行仿真时必需一定功率谱 形状的色高斯过程。     

水声OFDM系统多普勒频移和信道的联合估计

水声通信是近年来研究的热点,但由于水声信道本身的问题,如多径延迟、多普勒频移、信号衰减、窄带宽、时变等特点,使得水声通信传输数据速率低,传输误码率(BER)高.正交频分复用(OFDM)在水声通信中具有很大优势,但它对载波频率偏移(CFO)敏感.基于循环前缀正交频分复用(CP-OFDM)的水声通信系统,对多普勒引起的CFO进行补偿,同时利用延迟-多普勒域中的稀疏性对水声双选信道进行压缩感知信道估计.通过计算机仿真和水池实验,验证了这种双选信道估计的有效性和可靠性.     

适合宏小区基站多天线系统的衰落信道模型

建立无线信道传输模型有利于无线系统的设计和完善．根据基站处使用多天线系统的特点，分析并建立了矢量信道模型．通过分析衰落信道的特点，建立了用于仿真衰落信号幅度统计特性的模型，并利用GBSB—CM模型产生了适于基站处接收信号仿真的随机角度．信道的数值仿真结果证明了该信道模型的有效性．     

相关衰落下正交空时分组码容量的近似分析

在平坦相关瑞利和莱斯衰落信道下,基于泰勒级数展开、高斯分布和Gamma分布,对正交空时分组码系统的遍历容量和容量累积分布函数进行近似分析.对于遍历容量,在低信噪比和天线数目较多情况下,采用一阶近似效果很好,但是在高信噪比和天线数目较少时,一阶近似效果不是很理想,然而采用二阶近似,在任意的信噪比和任意的天线数目下,都具有很好的近似效果.对于系统的容量分布函数,采用高斯和Gamma近似方法,都得到很好的近似效果;在高中断区域,采用高斯近似效果较好;但是在低中断概率区域,Gamma近似具有更好的近似效果.     

非静止轨道卫星信道多普勒频移特性

为了定量分析非静止轨道卫星信道的多普勒频移特性,引入一种基于地心固连坐标系的分析模型,经近似,该模型与地面接收终端的地理坐标无关.计算出了几种典型非静止轨道卫星信道的最大多普勒频移.分析表明,高仰角状态下信道中的多普勒频移较弱,而处于可视仰角状态时信道中的多普勒频移最大.应尽可能在高仰角状态下接收信号,并可将多普勒时变规律作为先验信息用于对多普勒频移进行估计与补偿,以削弱时间选择性衰落的影响.     

多径衰落下通信系统的分析与仿真

通过对通信系统的学习,研究了加性高斯白噪声信道、多径瑞利衰落信道和莱斯衰落信道3种信道。对不同信道下通信系统的性能情况进行了分析和仿真。通过对各种信道下的仿真结果分析和误码率的比较,得出多径瑞利衰落信道模型下的误码率要高于加性高斯白噪声信道和莱斯衰落信道,并严重降低通信系统性能的结论。对直接序列扩频系统具有抗多径衰落的情况进行仿真,指出直接序列扩频系统可以解决多径衰落对通信系统的影响。     

一种适于小波包多载波系统导频信道估计的方法

提出了一种适于小波包多载波系统信道估计的导频插入方法．该方法结合小波包多载波系统树型结构的分解特性以及不同频率对相干时间的影响,将子载波在树型结构的基础上分成若干个组,并结合等差原理,引入时域不等间隔的导频模式,实现导频的合理分配．在上述方法中,高频部分插入了相对较多的导频,使得总的导频数减少的同时,能够更好地估计多普勒频移的影响．仿真结果表明,在载波调制过程中,采用不等间隔导频模式与传统的等间隔块状导频模式相比,当导频个数减少14％,信噪比为20dB时,误比特率降低了19．6％;并且不论多普勒频移如何变化,系统总能在多径瑞利衰落信道中保持良好的性能．     

低空无线信道小尺度衰落特性研究

针对复杂情况下低空无线信道特性,选取近山地城镇环境视距和非视距2个场景在2.4 GHz频率下开展实地低空无线信道测量活动,分别收集1 200组信道的多径幅度值,结合统计性方法分析其对应的均方根时延扩展与莱斯因子2种小尺度衰落特性,并进行拟合。测试结果表明：2种场景的均方根时延扩展平均值分别为255 ns、1 429 ns,莱斯K因子平均值分别为3.8 dB、0.32 dB,前者莱斯K因子大于0 dB的比例为58.68%,说明该环境下莱斯信道为主;后者大于0 dB的比例为10.16%,说明该环境下瑞利信道为主;拟合的结果表明：均方根时延扩展Gamma拟合,莱斯K因子正态拟合,最后得出了对应的概率密度分布函数。     

Rayleigh衰落信道的仿真模型

Raylcigh衰落信道的仿真模型是许多信道仿真模型的基础。用一个统一的表达式归纳和总结了各种Rayleigh衰落信道仿真模型,根据表达式中参数的假设条件不同,将现有的仿真模型分为4类,分别讨论它们的均值、相关统计特性、平稳特性和各态历经特性。通过对这些仿真模型的比较分析,可以看出,各态历经特性与相关特性的匹配是一对矛盾,不能同时满足。在此基础上提出了一个高效的仿真模型应当满足的条件,这将有助于设计新的仿真模型。