第三代移动通信卫星/地面信道建模与仿真技术

描述了各种测试环境下的第三代移动通信地面/卫星信道的建模及仿真实现.信道特性的仿真是系统仿真的重要组成部分,对信道估计、切换算法和功率控制等方面的分析与建模有重要的意义.和一般的信道特性仿真不同的是,所提出的信道仿真与模拟方法具有基带可硬件实现和实时的特点.重点分析了实现信道特性仿真的两种算法慢衰落的相关性整形和频率选择性多径衰落.最后给出数值计算和SIMULINK仿真结果.     

卫星移动通信的信道特点及仿真模型

分析了卫星移动通信的信道特点,研究了信号经过卫星移动信道后幅度和相位分布,给出了实用的卫星移动信道仿真模型,对基本的BPSK调制信号在该模型中进行了计算机仿真,得到了仿真结果。     

一种相关Nakagami-m信道仿真模型生成方法

研究相关Nakagami-m衰落信道仿真模型的生成方法.相关衰落信道模型是进行多天线系统、分集研究的重要基础,通过分析Nakagami-m分布特性,提出了一种高效的相关Nakagami-m衰落信道仿真模型的生成方法,本方法适用于任意衰落参数,可以产生多条任意相关系数的等衰落相关Nakagami-m衰落信道仿真模型.数值仿真结果表明,同以往算法,利用更小的运算量,得到了更高精度的相关Nakagami-m衰落信道仿真模型.     

一种新的跳频宽带瑞利衰落信道模型

针对跳频宽带瑞利衰落信道,提出了一种新的基于莱斯正弦和的仿真模型。该仿真模型能在保持其它参数不变的条件下,通过仿真模型相位的跳变来模拟物理信道频率的跳变。由于该仿真模型中的所有参数都存在着闭合的表达式,所以能对仿真模型的相关特性进行研究。理论分析和仿真表明,该仿真模型在低计算复杂度的条件下与参考模型在相关特性方面存在着极好的吻合。     

基于MATLAB的卫星导航信号仿真和验证平台

提出了一种GPS/Galileo卫星导航信号仿真和验证平台的软件实现方法,给出了基于MATLAB软件的GPS/Galileo卫星导航信号仿真和验证平台的体系架构,详细描述了卫星导航信号仿真和验证平台主要模块的功能,并给出了实现方法.仿真结果和接收机定位结果验证了基于MATLAB的GPS/Galileo卫星导航信号仿真和验证平台的有效性.     

快变衰落信道的Matlab仿真及其应用

研究信道的快变衰落特性及其仿真实现方法对通信系统的设计与性能分析具有重要意义。现有的信道仿真方法主要用于缓变衰落信道，而未来的无线通信系统工作频率更高，容量更大，用户移动速度更快，信道的快变特性更加明显。为此，研究了基于时间延迟线(TDL)模型和多速率滤波的快变信道仿真方法，讨论了其仿真实现过程，给出了仿真结果。该方法具有计算量小和实现容易的优点。还分析了快变信道对正交频分复用(OFDM)通信系统性能的影响，为快变信道中的OFDM系统均衡器设计与性能优化奠定了基础。     

空时MIMO信道模型的研究与仿真实现

对基于统计相关的MIMO信道模型进行了深入研究,提出了-种空时MIMO信道建模方法,并基于C语言搭建了MIMO无线信道模型的仿真平台.这一仿真模型同时考虑了时延扩散,多普勒效应、渡达方向及角度扩展等信道参数,能够完整地描述无线衰落信道的空间、时间以及频率特性,具有运算复杂度低、产生简便等优点,从而为MIMO无线链路性能仿真、系统容量分析以及实现算法性能评估提供了有力工具.     

二维非均匀散射信道改进模型

提出了一种基于谐波信号叠加的二维非均匀散射信道改进模型,分析并给出了基于信号入射角概率面积等分的参数计算方法。该方案可完成任意接收信号入射角一维概率分布已知的单径散射信道仿真,且易于采用分段仿真的思想提高各阶统计参量的性能或实现多径信道仿真。分析和仿真结果表明,新模型的信道自相关函数、多普勒功率谱等二阶统计参量与理论模型十分接近,且优于其他常见模型。     

水声跳频通信系统性能仿真研究

回顾了水声信道的特性,针对其复杂多变和强多途特点,建立了包括时变衰落、多途干扰和加性高斯白噪声干扰的水声信道模型.在此基础上设计了一种采用非相干FSK调制的水下跳频通信系统(FH/MFSK,描述了其仿真实现过程,给出了在不同水声信道条件下的系统性能仿真结果,并对其进行了详细分析,为水声信道中FH/MFSK系统设计的参数选取和性能优化奠定了基础.结果还表明FH/MFSK水下通信系统可以有效克服多途干扰,实现可靠的水下通信.     

导弹飞控数据链中星弹链路的信道建模与仿真

分析了基于卫星中继的导弹飞控数据链星弹链路特性,给出了相应的WSSUS信道模型。重点分析了反射分量和多径分量的特性,给出了多种情况下多径分量的多普勒功率谱和多径延迟功率谱。最后用蒙特卡洛仿真法对海面、平原、山区三种通信环境下的信道进行了仿真,仿真结果表明,反射波分量对系统性能的影响较大,且传输速率越高,反射分量和多径分量的影响也越大。     

PCM/FM再入遥测系统建模及仿真

基于再入遥测实际系统，提出了一种简化的PCM／FM系统仿真模型，重点分析了再入遥测信道双径模型的特性。当传翰码速率较高的情况下，再入遥测信道呈现频率选择性衰蓉特性，双径模型可以很好的模拟这种频率选择性信道．对整个系统的仿真有利于清楚了解各个主要部件对系统性能的影响，仿真过程为自适应均衡器提供了实验数据．     

卫星信道衰减模型研究及试验分析

提出了一种基于时间序列的星-地通信链路衰减模型。模型利用一个目标聚类算法把大量衰减事件归纳为4类，然后通过改进的4状态马尔可夫链产生能够反映季节和气象变化的弹性时间序列，从而较为真实的模拟出链路衰减时的数据报丢失和重传等状态。在该模型基础上对多播文件传输协议进行了试验和分析。     

MC-CDMA系统中基于子空间的盲多用户检测器

采用码片速率采样建立了MC-CDMA系统的信号模型,研究了多径环境下基于子空间投影的MC-CDMA系统的盲多用户检测技术和迭代算法,并对多用户检测的输出采用最大比合并.仿真结果表明,检测器具有较强的抑制多址干扰和抗多径衰落的能力,并且能快速收敛.     

基于锚点拟合的宽带短波信道修正ITS模型

构建仿真系统时,仿真模型直接关系到仿真系统能否实现。针对宽带短波信道ITS模型存在的功率延迟剖面函数不能拟合各种信道条件且计算量较大的问题,提出了修正参考模型,并证明了其有效性与正确性。首先定义锚点,将模型中功率剖面延迟函数的锚点与特定分布中的锚点锁定,再利用拟合的方法根据特定分布确定延迟剖面上的其它点。仿真结果表明:锚点拟合法缩短了信道模型参量的求解时间,且理论上能够拟合短波信道各种延迟分布,验证了修正模型的正确性。修正后的模型通过锁定关键的锚点能灵活拟合真实信道且计算量较小,能够有效地应用于宽带短波信道模拟系统中。     

无信号内干扰的MAMU-CDSK混沌通信系统

针对相关延迟键控(correlation delay shift keying, CDSK)系统误码性能差的缺点,提出无信号内干扰的多进制多用户CDSK(multiple ary multiple user CDSK with no intra signal interference, NISI-MAMU-CDSK)混沌通信系统。该系统能够传输多个用户的数据信息,并将各个用户的数据信息由二进制码元经分组后映射为多进制码元,同时通过编码一组相互正交的Walsh码序列来代替CDSK系统的延迟结构,使得解调时能够消除信号内干扰。推导了在加性高斯白噪声信道和Rayleigh衰落信道中的误码率公式并进行了蒙特卡罗仿真实验。理论分析与仿真结果表明:NISI-MAMU-CDSK系统有效提高了误码性能和传输速率,在混沌通信领域有很好的实际应用价值。     

多音干扰下Nakagami-m信道传输Link16数据链的性能分析

Link16数据链的应用综合广泛,由于运用了跳扩频和编码技术使其具有强大的抗干扰能力。为了探究Link16数据链在衰落信道下的响应,在加性高斯白噪信道的基础之上,研究了Link16数据链经过Nakagami-m衰落信道的系统性能。着重推导了Link16数据链单脉冲结构在多音干扰下经过Nakagami-m衰落信道的误码率(bit error rate, BER)表达式,并给出了双脉冲结构BER公式。仿真实验结果验证了Link16数据链单脉冲结构在多音干扰下经过Nakagami-m衰落信道的BER公式的准确性,分析了多径参数对Link16数据链抗干扰性能的影响,得出增加衰落参数m和可分辨路径可以提升Link16数据链的系统性能,且当信干比一定、被干扰频点个数在25个及以上时系统BER达到10^-1。     

OFDM/OQAM系统中基于BEM信道模型的盲载波频偏估计算法

针对时频双选衰落信道下基于交错正交幅度调制的正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing with offset quadrature amplitude modulation,OFDM/OQAM)系统的频率同步问题,将双选信道建模为复指数基扩展模型,证明了存在载波频偏情况下OFDM/OQAM接收信号的二阶循环平稳特性,在此基础上,提出一种OFDM/OQAM系统载波频率偏差的盲估计算法。理论分析和仿真结果表明由该方法构造的估计器不仅能够有效地抵抗双选信道引起的衰落而且具有很好的抗噪性能,从而可以实现对载波频偏的稳健估计。     

NS2中802.11Ext模块多速率选择机制研究与实现

深入分析了网络模拟器(network simulator version 2, NS2)中新开发的IEEE 802.11协议模块（简称802.11Ext）的模块化设计、累积信干噪比计算、媒体接入控制帧捕获能力、支持多种调制方式、物理层丢包跟踪机制、Nakagami衰落模型等特点,详细阐述了基于802.11Ext模块进行网络模拟时的信号流程。尽管802.11Ext模块在物理层支持多种数据发送速率,但是该模块并没有实现信道自适应的多速率选择机制,鉴于此,研究并实现了802.11Ext模块的信道自适应多速率选择机制。模拟结果表明,在802.11Ext模块中实现信道自适应的多速率选择机制后,链路吞吐量提高了4.7倍、分组时延减少88%。     

频率选择性衰落信道下的星形QAM信号载波盲估计

针对通信对抗和QAM信号解调的实际应用,建立多径和频率选择性衰落信道下的QAM信号模型,提出一种利用特定高阶循环累积量估计星形QAM载波的方法.通过理论分析可证明在平稳和非平稳高斯噪声背景和衰落信道特性下,星形8、16QAM信号的特定四阶循环累积量仅在载波位置处存在,因此可通过检测此循环频率实现载波的估计.该算法可推广到更高阶星形QAM信号.仿真实验验证了该算法的有效性.     

基于独立分量分析的DS-CDMA下行信道延迟估计

将独立分量分析方法引入DS-CDMA系统，通过对DS—CDMA信号模型和线性有噪ICA模型的比较，得出这两种模型具有相同形式。因此，提出了一种基于ICA的DS—CDMA下行信道的延迟估计方法。该方法采用固定点ICA算法来估计多径信道的混合矩阵，从而提取信道的延迟信息。仿真结果表明：与匹配滤波检测方法相比，该方法具有更好的性能。