废墟环境2.4GHz无线信道测量与时延扩展研究

利用手机WiFi信号对震后被困人员进行定位是灾后搜救的重要手段之一,但定位精度依赖废墟环境无线信道模型的精确性,目前国内尚缺乏废墟环境下WiFi信号传播的信道模型。相对于典型通信环境,震后废墟中信号传播环境更为复杂,多径效应更为明显,将会严重影响信道的时延扩展。在对北川灾后废墟环境下2.4 GHz WiFi通信频段信道进行频域测量的基础上,对数据进行预处理,并计算平均附加时延和RMS时延扩展参数。基于概率密度函数分析了均方根(root mean square,RMS)时延扩展的分布规律,并根据Kolmogorov-Smirnov,Chi-square和Anderson-Darling 3种法则进行拟合优度检验,得出RMS时延扩展服从正态分布。进一步分析得出平均附加时延和RMS时延扩展呈线性关系,实测得到的信道时延扩展参数可为基于手机WiFi定位的灾后人员搜救系统的设计提供有效参考。     

宽带无线信道时频特性的测量与分析

为了获得宽带码分多址(WCDMA)无线信道在2GHz频段5MHz带宽特有的传输特性,采用扩频滑动相关的信道测量方法,以瞬时时延功率谱为基础对实测信道数据进行了分析,得到了Doppler扩展、相干带宽和多径时延扩展等参数在宽带无线信道中的统计特性。考察了接收机的移动速度对信道参数的影响及直射路径从有到无的过程中信道发生的变化。测量数据和分析结论为WCDMA系统设计和优化提供了可靠依据。     

超宽带室内多径信道成簇特性仿真与分析

超宽带(UWB)无线信道的成簇特性是UWB信号在室内多径信道中的重要传播特性。在对UWB室内多径信道成簇特性进行分析的基础上,介绍了UWB信道的成簇模型,对UWB信号的基本特征和成簇现象形成的原因及其影响进行分析;采用布朗桥方法对有金属网格玻璃门反射的走廊环境中UWB多径信道的成簇特性进行仿真和分析;将具有成簇现象的UWB信号功率时延谱仿真结果与已公布的测量数据结果进行了比较和验证。为UWB无线信道及其信号传播特性的研究打下较好的基础,具有重要参考价值。     

宽带无线信道时频性的测量与分析

为了获得宽带码分多址(WCDMA)无线信道在2GHz频段5MHz带宽特有的传输特性,采用扩频滑动相关的信道测量方法,以瞬时时延功率谱为基础对实测信道数据进行了分析,得到了Doppler扩展、相干带宽和多径时延扩展等参数在宽带无线信道中的统计特性.考察了接收机的移动速度对信道参数的影响及直射路径从有到无的过程中信道发生的变化.测量数据和分析结论为WCDMA系统设计和优化提供了可靠依据.     

煤矿井下超宽带信道建模与仿真

基于煤矿井下信道2～5 GHz带宽的频率测量,利用自回归(AR)模型对煤矿井下环境超宽带信道进行建模和仿真.仿真结果表明,即使很少的参数,AR模型也能提供一个与实验数据匹配的信道描述.同时信道的主要的特征参数如功率延迟剖面(PDP)、平均超量时延、均方根时延扩展也进行了仿真和分析.     

基于USRP的无线局域网快速信道切换方案

针对当前无线局域网中信道切换时延问题,设计了一种新的快速信道切换方案FCH-USRP(fast channel handoff with USRP)。通过使用USRP(universal software radio peripheral)设备对所处无线环境进行信道扫描,以提供及时准确的无线信道信息,从而减少用户的信道切换时延。实验结果表明该方案能够有效减少信道切换时延,并在较短时间内恢复中断的数据传输。     

无线移动信道特征提取和场景判别

基于三种已知场景无线信道脉冲响应的时域实测数据,运用统计方法,提取有多径效应的信道平均多径时延特征参数和无线信道响应的时域幅值包络特征.根据这些特征参数,给出不同场景无线信道的判别机制,再将无线信道场景判别机制应用于给定的两组未知场景实测无线信道响应数据,通过将未知场景无线信道特征与已知场景无线信道特征进行相关匹配,可以估计两种未知场景属于三种已知场景中的哪一种.     

基于测量的大规模多天线无线信道时间色散特性分析

大规模多天线系统可以利用空间分集技术进一步挖掘空间域增益,从而大幅度提升无线通信系统能量效率和功率效率.真实可靠的信道模型是无线通信系统设计和实践的基础.本文基于大规模多天线系统的真实测量,研究了大规模多天线无线信道的时间色散特性,并对比了1.472 5GHz和4.45GHz两个中心工作频点下无线信道的多径时延功率分布、均方根时延和相干带宽等测量结果.结果证明:传统通信系统中广泛接受的平稳非相关散射的理论假设不成立,在大规模多天线系统中多径衰落呈现一定的相关性.     

3．5GHz频段城市环境下的宽带无线信道测量分析

研究了在典型城市室外环境下的3·5GHz无线信道的小尺度传播特性,构建了一个用于信道测量的测量系统,完成了固定与移动场景下的信道测量,得出了功率延迟分布(PDP)、抽头延迟线模型、多径分布和莱斯K因子等参数,测量结果证明该环境提供了多天线无线通信所需要的富散射环境.     

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。     

大功率无线电力传感网络信道交叉映射机制

大功率无线电力传感网络通信组网中,信道的交叉映射可以实现分层管理和提高抗干扰性能抑制。传统方法中,采用多因性的时帧分布调节方法是实现大功率无线电力传感网络信道交叉映射,容易导致无线电力传感网络节点出现信道频移,数据通信丢包较大。提出一种基于数据转发链路估计的大功率无线电力传感网络信道交叉映射机制。构建节点数据传输模型,进行大功率交叉网络模型构建和信道模型构建,把传感器节点划分为多个簇,构建无线电力传感网络,实现节点优化覆盖。计算大功率交叉网络信道的数据转发链路转发冲激响应函数,实现网络信道的交叉映射机制改进。结果表明,该模型能有效提高数据转发成功率,数据收集的稳定性提高了10%,保证有较高的通信成功率,且功耗减少24%,信道的交叉映射可以实现分层管理,提高抗干扰性能抑制,性能优越传统方法。     

基于转发节点的无线体域网动态信道研究

无线体域网(wireless body area network,WBAN)的信道特性对于传输速率、传输质量以及连接鲁棒性有很大影响.当前的研究主要是假设人体处于理想状态(静止状态)时的信道特性,这与实际情况中的动态信道不相符合,理想状态下的信道特性也不能反映人体真实的信道特性.为了使WBAN的研究能够更好地应用于实践,建立了步行和跑步两态三维成年男性的人体动态模型,在人体不同部位部署传感器节点模拟无线信道,并在适当部位引入转发节点,在2.4 GHz时计算对比不加转发节点和加入转发节点对动态信道特性的影响.仿真结果显示,人体姿势变化对无线信道特性有很大影响,姿势变化幅度越大对信道特性的影响越大;基于转发节点的信道路径损耗要小于未进行转发的信道路径损耗,合理部署转发节点的位置能极大改善人体处于动态环境下的信道特性,提高通信可靠性.     

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.     

基于室内办公环境的WSN信道衰落模型的分析

针对室内环境下无线传感器网络信道衰落的不确定性,提出一个基于室内环境的信道衰落模型。根据无线信道衰落模型的理论研究和无线传感器网络信道衰落测试系统在室、内外实验数据的分析,得到信道衰落模型的各个参数,确定无线传感器网络室内信道衰落模型。实验证明此衰落模型在实际网络的节点部署和节点定位中的作用优于其他无线信道衰落模型。     

改进时变多径信道下OFDM系统性能分析

为了更加精确地描述移动无线通信信道的时变多径特性,对传统的时变多径信道模型进行了改进,基于维纳过程将多径相位分量建模为时间变量,从理论上对经历时变多径信道的OFDM系统接收信号分量进行分析与计算,推导了系统的误码率,并对理论值与仿真结果进行了对比．结果表明：与传统信道模型相比,改进信道模型的衰落自相关谱和OFDM系统误码率与仿真结果更为相符,证实改进的信道模型能更准确地描述时变多径衰落信道．     

基于正交频分复用的超宽带无线通信中的信道估计技术

与直接序列扩频的方案相比,基于多频带0FDM的UWB系统能更有效地捕获多径能量。关于传统窄带0FDM信道估计的研究很多,但UWB系统与窄带系统的信道特性有很大不同。通过分析MB—OFDM UWB无线通信的体系结构、信号和信道模型,对UWB信道条件下采用前导训练序列和导频子载波的LS估计和MMSE估计的性能进行了研究和比较,并讨论了估计误差随SNR变化的特性,从而给出了适用于室内短距离UWB无线通信的信道估计方法。     

体内微机电系统无线能量传输技术的耦合特性研究

首先介绍体内微机电系统无线能量传输技术的原理和构成。在互感基础上建立四种拓扑补偿的数学模型。用Mat-lab进行计算和仿真,研究了负载和工作频率对反映阻抗特性的影响以及电磁耦合结构参数如耦合系数和初次级绕组内阻等对系统性能的影响。表明耦合系数增大,可以大大增加系统传输效率;与次级绕组内阻相比,初级绕组内阻对系统传输效率影响更大。因此减小初级绕组内阻,可以显著提高系统传输效率和性能。     

过抽样OFDM信号的周期平稳特性分析

基于无线移动衰落信道下的OFDM系统传输模型和信号周期平稳特性理论,通过计算接收序列的周期自相关函数,证明了过抽样的OFDM系统接收序列的周期平稳特性,为基于周期平稳特性的信号处理算法设计提供理论支持.理论分析和仿真结果显示,衰落信道下,过抽样的OFDM系统接收序列具有周期平稳特性,其循环周期为一个OFDM符号长度的Q倍,其中Q是过抽样因子.     

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.     

基于解码失真分析的最优前向纠错码码率分配策略

研究了H．263 视频在Rayleigh衰减无线信道中传输的信源／信道码率分配策略，目标是确定出前向纠错码(FEC)的最优编码速率，减小视频解码失真．对二阶Markov无线信道模型中符号级RS(n，k)编码残余分组出错率进行了分析，提出了一种估算解码失真的解析方法，并根据失真结果探讨了一种最优FEC编码速率策略．实验结果表明，残余分组出错率和解码失真的分析是合理的，最优FEC码率分配策略提高了无线视频传输质量．