高速铁路场景无线信道理论与方法研究

高速铁路的建设离不开无线通信系统的支撑,而无线通信网络的设计则需立足于对典型环境下无线信道的深入研究.物理无线信道作为通信发生的媒介,其特性极大地影响着无线通信系统的性能.在高速铁路无线通信系统的设计中,需要用信道模型对复杂的传播信道加以描述.本文围绕高速铁路场景下的无线信道开展研究,探讨了高速移动复杂场景信道测量理论,并基于测试数据研究了信道的特征,同时,提出了高速移动复杂场景下的信道建模理论与面向工程设计的信道模型,为高速铁路无线通信系统的设计提供了电波传播预测工具,弥补了此类复杂场景下信道建模的研究不足,丰富了相关场景下的信道建模理论.     

Rayleigh衰落信道下基于LDPC码的自适应发射分集技术

将低密度校验码（low desity parity codes,LDPC）应用于一种简单的发射分集技术（space—time block codes,STBC）及自适应STBC,推导出LDPC码在与STBC级联并采用自适应功率分配算法时的译码方法,通过计算机仿真研究了其在Rayleigh衰落信道下的性能．采用发射分集技术可以提供分集增益,提高了系统的性能,而利用由接收端反馈的信道状态信息,可以在发射端采用自适应功率分配算法,使LDPC—STBC的系统性能有进一步的改善．另外,在相似的译码复杂度下,给出了LDPC．STBC与turbo-STBC的性能比较．     

几何随机分布模型的高速铁路山地信道建模

目前,高速铁路(简称高铁)山地地形的无线信道模型构建主要基于部分测量数据,缺乏一定的普适性.针对该缺陷,以山地场景的多输入多输出信道为研究对象,提出一种基于几何随机分布模型(geometry-based stochastic model,GBSM)的3D建模方法.考虑了散射体对无线信号的反射和散射作用,利用基站与移动台...     

An efficient channel estimator for OFDM system with sparse multipath fading

A channel estimator used in sparse multipath fading channel for orthogonal frequency division multi-plexing(OFDM)system is proposed.The dimension of signal subspace can be reduced to improve theperformance of channel estimation.The simplified version of original subspace fitting algorithm is em-ployed to derive the sparse multipaths.In order to overcome the difficulty of termination condition,weconsider it as a model identification problem and the set of nonzero paths is found under the generalizedAkaik...     

基于USB的量子密钥分发系统中高速数据通道的设计

提出了一种量子密钥分发(QKD,quantum key distribution)系统中高速数据通道的设计方案—基于通用串行总线(USB,universal serial bus)的数据通道。通过对QKD系统中经典信道数据带宽的分析,设计了USB数据通道方案,并通过USB的速度的测试给出合适的USB参数。实验表明,此数据通道可以适应光子发射频率为20 MHz的QKD系统,且在带宽方面有很大的余量,可以适应后续QKD系统速度提升的需求。     

RM陆地移动卫星信道模型

 提出一种部分阴影下的新的陆地移动卫星信道幂指数统计模型.根据环境的阴影程度,接收信号的幅度可以划分为多个状态.提出部分阴影下的衰落模型是非阴影和全阴影下的模型的新的线性组合.A定义为阴影因子,它反映环境的阴影程度,阴影程度加深,A值增大.接收信号的幅度(分贝)期望值与非阴影和全阴影下的幅度(分贝)的期望值成线性关系.调整因子A可以灵活地仿真接收信号的幅度.仿真结果证明模型是正确的.     

Nakagami衰落信道中STBC码的性能估计

基于Alamouti提出的BPSK调制下空时分组码在Rayleigh衰落信道中的码性能原理,推导出高阶调制方式下Nakagami衰落信道中空时分组码的符号差错率的最小距离球界,仿真分析了两信道下引入空时分组码的多天线系统中发射和接收天线分集增益,发射天线数量的“地板效应”．     

瑞利衰落信道下延迟敏感业务的CR频谱管理

在平坦的瑞利衰落信道条件下,针对认知无线电网络中的延迟敏感型业务,考虑其延迟时限的要求,提出一个动态信道选择方案.为了管理分布式的可用频谱资源,认知用户通过一个虚拟排队模型的接口进行信息交换并使用优先虚拟排队分析估计期望延迟,并利用了相应的动态策略学习算法,使延迟敏感业务能够动态适应信道选择方案以达到最小化丢包率目的.     

适用于快衰落环境的OFDM/TDM信道估计算法

针对正交频分复用/时分复用(OFDM/TDM)系统现有导频结构和信道估计算法缺乏对信道快衰落实时跟踪能力的问题,提出一种改进信道估计算法。该算法利用相邻2个时域复用导频序列对信道特性进行估计得到信道传递函数,通过内插处理获得数据符号的信道状态信息,并利用最小均方误差准则的频域均衡算法补偿信道衰落。仿真结果表明,与现有信道估计算法相比,在相同数据传输效率情况下,提出算法不仅能够适用于慢衰落信道,同时对快衰落信道的实时变化有良好的跟踪能力,改善系统性能。     

星地链路雨衰信道动态特性的HIL仿真

为进一步研究自适应传输、功率控制和分集等毫米波频段星地链路的抗雨衰措施,提出了一种雨衰信道硬件在环路HIL(Hardware-in-the-loop)仿真系统的原理与实现方案.讨论了U.C.Fiebig等人提出的基于时间序列发生器原理的雨衰信道动态预测模型,设计并实现了基于MATLAB/SIMULINK软件与FPGA硬件相结合的雨衰信道硬件在环路实时仿真器.在此基础上,对不同降雨衰减条件下的MPSK/MQAM自适应调制抗雨衰措施及误码率性能进行了分析和比较,HIL仿真结果与理论上的预测分析是一致的.这种HIL雨衰信道仿真器可以用于检验卫星通信系统抗雨衰措施的有效性.     

面向高速移动场景的OFDM系统信道估计综述

近年来,高速移动通信受到业界的广泛关注,其中接收机侧的信道估计直接决定了系统的通信质量。正交频分复用（orthogonal frequency division multiplexing,OFDM）以其高带宽效率和抗多径衰落的特性,在目前的无线通信中被广泛采用。综述了高速移动场景下OFDM系统信道估计方法;描述了OFDM的系统模型;分析了高速移动场景下信道的时间/频率选择性衰落特性（双选特性）和稀疏特性。基于深度学习和压缩感知的信道估计方法,其高精度和低复杂度被用于高速移动场景,该文分别对基于深度学习和压缩感知的信道估计算法进行了归纳、对比、分析,探讨了高速移动场景下信道估计的发展趋势。