水下跳频通信系统的建模与仿真

水声信道是较为复杂的数据通信信道,为了满足水下安全可靠通信和组网的要求,提出了一种基于跳频技术的水下通信系统方案,建立了系统仿真模型和多径Rayleigh衰落水声信道模型。方案中采用了FH/MFSK调制技术,自适应跳频序列控制,信道纠错编码分别采用RS,卷积码,接收机采用空间分集,跳频序列控制的可控滤波器组以及基于周期图谱分析解码,并通过仿真研究比较了这些技术在水下多径信道中对系统性能的影响。结果表明采用该模型的通信系统水下跳频系统的具有很强稳健性,可以在低信噪比下具有良好的误码率性能。     

基于OPNET的水声通信网络设计与仿真

水声通信网络是实现如海洋数据采集、离岸勘测与战术监测等水下系统无线信息传输的主要手段,但其性能受水声信道特性影响严重.为此,采用oPNET对水声通信网络节点模型与分层协议进行设计与实现,其特征包括基于CDMA的多用户检测以及RTS-CTS-DATA-ACK信道握手流程与网络分配向量(NAV)帧冲突处理机制等.同时建立并测试了一个包含1个主节点与5个传感器节点的水声通信网络,仿真结果表明主节点物理层采用多用户接收技术能够更好的克服冲突,减少数据包重发,从而获得更高水声通信网络的吞吐量,减少端对端传输延时与能量消耗.     

海洋信道仿真软件HJRAY及其在水声通信中的应用

海洋声信道特性十分复杂，对水声通信信号传输构成严重影响，包括能量衰减、多途扩展以及多普勒频移等。为了具体模拟海洋信道对其中传输的声信号的影响，培出了一个新的海洋信道仿真软件-HJRAY.HJRAY通过对海洋环境中各种物理特性的模拟以及对声线轨迹常微分方程组的解算，合成海洋信道的时变冲激响应，获取通信链路接收水听器端信号，为仿真评估现实信道条件下水声通信系统性能提供基础。结合一个具体的直接序列扩频方案，验证了HJRAY在水声通信仿真中的有效性。     

虚拟时间反转镜Pattern时延差编码水声通信

提出虚拟时间反转镜(VTRM)算法,并基于Pattern时延差编码(PDS)水声通信体制,研究了VTRM在水声通信中的应用。PDS水声通信体制利用Pattern码元出现在码元窗的时延差值进行时延编码,具有稳健的通信性能。虚拟时间反转镜技术具有空间聚焦和信道均衡的性质,将其应用于PDS体制水声通信中,较时间反转镜(TRM)简单易行却又具有TRM的性质。计算机仿真结果表明,VTRM有效地抑制了水声信道严重的多途扩展对Pattern波形的畸变,提高了通信质量。     

基于水声信道的Turbo均衡算法仿真研究

论述了应用于水声信道的Turbo均衡技术,针对水声信道多径衰落引起的码间干扰(ISD,提出了一种改进的Max-Log-Map算法,读方法基于马克劳林级数展开公式改进了Max-Log-Map均衡算法递归因子的求解方法,提高了算法性能,并在给定的水声信道下进行了仿真与分析,仿真结果表明:改进均衡算法与Max-Log-Map算法相比,在误码率为10-4时性能有近1dB的编码增益,与Log-Map均衡算法性能相近,有效地提高了水声通信可靠性.     

浅海声信道建模及其应用研究

浅海是水声对抗发生的重要区域,因此对其声信道的研究具有重要意义。采用射线声学理论,建立了一个多途浅海声信道仿真模型。在水声对抗仿真系统中,选用基于ADSP21160的Hammerhead PCI予以实现,取得了预期的实时效果;海试验证结果表明,该模型同样适用于实际情况下浅海海域的声传播损失等参数的折算,可作为水声对抗器材性能预报及战术使用的参考。     

分形调制在平坦慢衰落信道中的性能分析

论述了作为一种新的低截获概率通信体制的分形调制的原理,介绍了分形调制在通信系统中的具体实现.针对分形调制固有的多速率分集的特性,提出了在接收端三种不同的解调判决的方法,并将分形调制与BPSK调制在AWGN、Rayleigh平坦慢衰落信道下的性能进行了仿真、分析和比较,得出了"利用多速率分集特性可使分形调制在AWGN和Rayleigh平坦慢衰落信道中获得差错性能的提升"的结论,同时为分形调制系统的设计提供了有益的尝试.     

多基阵分布式估计融合新方法

针对水下多基阵分布式估计融合问题,为了解决常规方法中存在的获取完全水下信道特性难度大、算法实现复杂度高以及占用大量通信资源的缺点,在分布式等判决门限估计融合方法的基础上,建立了水下多基阵分布式估计融合模型,提出了多基阵分布式不等门限估计融合方法。理论分析和仿真试验表明：新方法在目标参数估计精度以及抗噪等方面优于等门限估计融合方法;在基阵数目较大时,其估计性能与似然估计方法相当。这种方法考虑了水声信道通信带宽的限制,满足了实际分布式估计融合系统对于计算量小、复杂度低以及实时性强的要求,能够应用于水下目标探测领域。     

基于空时分组编码的水声MIMO通信系统仿真研究

为了提高水声信道的信道容量,将多输入多输出（MIMO）技术用于水声信道,提出一种基于空时分组编码（STBC）的MIMO通信系统。为了抵抗水声多径传播造成的频率选择性衰落,接收机采用MIMO判决反馈均衡器,结合二阶锁相环路补偿载波相位偏移,将水声信道转换为频率非选择性信道。通过计算机仿真证明了该方法的有效性,并与单输入单输出（SISO）系统以及采用空时网格编码（STTC）的MIMO系统进行了性能对比,结果表明STBC和STTC可以获得两倍于SISO的频带利用率和较低的误码率,STBC系统的误码率性能比STTC略差,但编译码计算量远低于STTC系统,更适于实际应用。     

基于OPNET的水声网络信道仿真研究

水声网络是实现海洋监测、数据采集以及战略通信等的重要手段,但其受水声信道特性制约严重。为此,从介绍水声信道的特性出发,采用Thorp经验公式模拟海水吸收特性,在此基础上对路径损耗进行仿真解算,并改进Wenz噪声模型使之更好地接近水声信道的特性。进而,通过改进OPNET平台内置的传播时延阶段、接收机功率阶段、背景噪声阶段设计水声信道OPNET模型,使其适合水声信道,基本实现对真实信道的近似模拟。最后,设计OPNET移动网络模型,将模拟的水声信道加进移动网络进行仿真,分析水声信道特性对网络性能的影响。     

无线网络衰落和损耗的建模与仿真研究

为了考察多径衰落、路径损耗和阴影衰落效应对无线网络性能的影响并对其进行准确模拟,建立了多径衰落和阴影衰落的数学和仿真模型,设计了阴影衰落效应的计算方法,优化了路径损耗指数的使用。并以OPNET软件为仿真平台进行了建模和仿真实验,仿真结果从数值上表现了多径衰落、路径损耗等效应对采用IEEE 802.11a/b/g系列标准的无线网络的吞吐率和时延等性能的具体影响,增强了无线网络仿真的准确性和合理性。同时,新模型的加入也提升了仿真平台的功能。     

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.     

衰落信道中基于累积量的QAM信号分类

针对在瑞利和莱斯慢衰落信道下的QAM信号的调制分类问题,提出一种新的基于四阶累积量的调制分类算法。归一化四阶累积量由接收QAM信号的基带信号估计出,与不同星座的理论值比较得到分类准则,其计算复杂度仅为N阶(N为样本个数)。数值仿真实验结果以及与已有方法的比较证明了理论分析的正确性和算法的实用性。     

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。     

自适应卡尔曼滤波器渐消因子选取方法研究

分析了通过改变噪声和初始条件抑制Kalman滤波发散的方法,指出了造成Kalman滤波发散的原因和控制Kalman滤波发散的机理。推导了衰减记忆滤波方程并研究了衰减记忆滤波噪声阵和滤波初值的选取条件,分析了衰减记忆滤波条件下量测噪声阵遗忘因子权重变化的物理意义。给出了衰减记忆滤波不发散的自适应遗忘因子的新算法,仿真结果证明了所述方法的有效性。     

衰落信道下的QCAM性能分析

对AWGN和Rayleigh信道衰落下K-QCAM系统性能进行了研究,分析了K-QCAM系统对不同K值在一定的信噪比下系统性能和信道的关系,并推导出零均值Logistic映射的QCAM系统在不同衰落信道中的误比特率的表达形式。仿真结果表明,在相同的传输信道和信噪比条件下,仿真结果与理论值有很好的吻合性。     

RS编码的EBPSK调制解调器性能仿真

EBPSK是一类不对称的二元相移键控调制技术,即在码元周期T内的键控调制时段τ相似文献   

异步码分多址系统中盲窄带干扰抑制

对于在频率选择性衰落信道下,异步码分多址系统的窄带干扰的抑制,给出了基于MMSE的权值向量闭合表达式,为了降低算法计算量并自适应更新该闭合表达式,利用子空间方法对该闭合表达式进行逼近,同时利用子空间跟踪方法对该权值向量进行更新。由于该方法只需期望信号特征序列及其时延,因此是一种盲干扰抑制方法。该算法对窄带干扰类型不敏感而且不需要知道干扰模型,因而适用于抑制不同的窄带干扰。对BPSK、多频以及二者的混合窄带干扰模型进行了干扰抑制仿真,结果验证了该算法对不同的窄带干扰模型均可以取得很好的干扰抑制效果。     

不相关Rayleigh衰落信道仿真模型

用一个统一的公式对基于正弦波叠加(SoS)Rayleigh信道仿真方法进行了分类和总结,提出了一种产生多个不相关Rayleigh衰落信道的方法.基于SoS的Rayleigh信道仿真方法根据参数设置分为四类,每一类的正弦波的相位又有三种不同的定义方式.信道的统计特性和基本结构可以由信道的二阶统计量完全表征,根据对信道的二阶统计特性对比以及实际的物理散射传播环境的特点,第二类仿真方法同时具有平稳性和各态历经的优点,适合平坦信道的仿真建模;而第三类方法更适于多个不相关Rayleigh信道的生成,具有简单高效的特点.