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。     

基于Chirp-BOK调制的超宽带无线通信系统研究

基于正向和反向线性调频脉冲良好的自相关性以及匹配滤波后尖锐的时域特性,将线性调频脉冲扩频技术用于高速的超宽带无线通信,设计了Chirp-BOK调制的超宽带通信系统。系统可以采用声表面波器件实现,具有低功耗,低成本,低复杂度等特点。通过仿真分析比较了Chirp-BOK UWB和TH-PPM UWB系统的可靠性,仿真结果说明：在AWGN信道下,Chirp-BOK UWB系统与TH-PPM UWB系统有着相同的可靠性;在IEEE 802．15SG3a建议的CM1、CM3信道模型下,采用Rake接收的Chirp-BOK UWB系统具有良好的抗多径衰落能力,但符号间干扰影响较大。     

WCDMA上行链路空时接收机的研究

提出了宽带码分多址（WCDMA）系统基站中采用含天线阵斩空时接收机结构，该接收机采用基于最大比合并的“天线阵波束形成－Rake接收”级联方式，对该接机机在多径衰落信道下的性能进行了研究，基于WCDMA上行链路模型，分析了干扰加噪声的统计特性，导出了误比特率表达式，并在不同角度扩展情况下进行了讨论，数值模拟结果显示采用天线阵可改善系统性能，即系统容量与天线数成正比，而增加角度扩展和阵元间距获得的空间分集增益能提高额外的性能改善。     

短波通信同步干扰分析

短波通信（Short-wave Comunication）是无线电通信的一种。波长在50米～10米之间,频率范围6兆赫～30兆赫。发射电波要经电离层的反射才能到达接收设备,通信距离较远,是远程通信的主要手段。由于电离层的高度和密度容易受昼夜、季节、气候等因素的影响,所以短波通信的稳定性较差,噪声较大短波通信中对于数据的传输设备往往比较简单,一般适用于中远距离的信息通信。并且由于这一系统的电离层具有难以摧毁性,而被广泛的应用。同步系统作为短波通信中的一个重要问题,系统中同步性能的降低,在一定程度上直接导致整个系统通信性能的降低。而其同步性能的降低主要是由于干扰造成的,为了保证通信信息的可靠性传输,同步系统的可靠性十分重要。本文就对短波通信同步干扰进行分析,以为短波通信同步系统的可靠运行提供借鉴。     

多天线分集Rake MMSE接收机的抗单音干扰性能分析

军用直扩通信系统在复杂的战场环境下会受到敌方各种干扰的威胁,其中尤以单音干扰的影响为甚。分析了一种新型的基于天线分集的空时Rake MMSE接收机在多径衰落信道条件下的抗单音干扰性能。结果表明,该接收机具有优越的抗单音干扰和对抗信道多径衰落的性能。干扰抑制性能受单音干扰功率的影响较小,而且当干扰个数远小于接收机系统自由度时,仍具有一定的抗多个单音干扰的能力。此外,在单音干扰情况下,该接收机仅需较少的接收天线即能获得较好的性能。     

对于远距离高频通信频率的选择与分析

高频短波通信作为无线电通信方式的一种,主要实现超视距(远距离)无线电通信功能。本文简单介绍了高频通信的传输介质-电离层的变化规律,并对高频频率与电离层的关系、高频频率的选择方法进行了分析和阐述。     

序列扩频UWB通信系统的Rake接收性能分析

基于一个能较好描述超宽带(UWB)信号传播特性的S-V室内多径传播统计信道模型,对高速序列扩频的UWB系统Rake接收机设计中的若干关键问题进行了详细仿真和分析.结果表明,在该信道下,选择合并Rake(S-Rake)接收机或有限合并Rake(L-Rake)接收机的性能显著优于部分合并Rake(P-Rake)接收机.通过5～10个Rake接收支路的等增益合并(EGC)能够较好地克服符号间干扰(ISI)和码间干扰(ICI),而不需要使用复杂的均衡器.     

室内密集多径环境下DS-PAM-UWB Rake接收性能分析

在最终被IEEE802.15.SG3a研究组采纳的Intel信道模型的基础上,针对DS-PAM-UWB系统研究分析了不同Rake接收方案对系统性能的影响.对Arake、Srake、Prake等3种不同接收机结构、不同支路数,以及不同合并方案下的Rake接收机性能进行了仿真分析,并比较了DS-PAM和TH-PPM两种不同调制方式下的Rake性能,仿真结果表明DS-PAM-UWB的系统性能在Intel信道环境下优于TH-PPM-UWB系统性能约3 dB.     

基于DMF的Rake接收机的捕获性能分析

对数字匹配滤波器(DMF)的Rake接收机的捕获性能进行了深入讨论,利用状态转移图推导出频率选择性信道下Rake接收机的平均捕获时间的表达式,并进行了数值分析.得出的主要结论是:DMF的Rake接收机具有很快的捕获速度;对于频率选择性信道,接收信号存在可以分离的多径分量,采用Rake接收机的检测性能要比常规接收机的检测性能好;Rake接收机的抽头数越多,平均捕获时间就越长,捕获性能就越差; Rake接收机的抽头数越多,门限取值范围就越宽.     

一种用于高频串行数传的数字RAKE相关器方案

本文以多径衰落信道的数学模型为基础,论述了 RAKE 相关器的分集接收原理,提出了一种用于短波高频串行数传的数字 RAKE 相关器的方案。     

基于快速近似幂迭代子空间跟踪算法的自适应分集接收技术

为了获得性能高复杂度低的抗多径衰落接收机,该文将快速近似幂迭代(Fast approximated power iteration,FAPI)子空间跟踪算法应用到Rake接收机中,实现一种新型的自适应Rake接收机。采用Rake接收机来消除码分多址通信系统中多径衰落,利用FAPI算法实现对信道参数的精准估计,从而进一步改善了Rake接收机的误码率性能。同时,由于FAPI算法的低复杂度,该文所提出的新型Rake接收机也具有复杂度低的特点。实验仿真结果表明:FAPI Rake接收机是一种高性能低复杂度的抗多径接收机。     

基于神经网络合并技术的Rake接收机性能仿真

传统Rake接收机的线性合并技术不能适应无线信道的非线性特性.针对这一问题,开展了基于神经网络合并技术(NN)的研究.采用多层感知机神经网络模型,通过仿真实验确定了模型结构.在不同的仿真环境下,分别对采用等增益合并技术、最大比合并技术和神经网络合并技术的Rake接收机进行了性能仿真.结果表明:在理想信道下,基于NN技术的Rake接收机性能略好于传统的Rake接收机,性能改善不明显;在复杂信道环境下,基于NN技术的Rake接收机性能好于传统的Rake接收机.     

多径Rayleigh衰落信道中二元正交码扩频多址通信系统的性能分析

研究了随机二元正交码直接序列扩频多址信号在多径Rayleigh衰落信道传输中,在非相干RAKE接收机中采用两种不同最大选择接收方案(最大输出信噪比选择及最大输出功率选择分集接收)时,系统的差错特性和差错概率表达式.数值计算结果示出了在多径衰落信道中,分集接收对扩频多址系统性能的影响,同时表明在多径Rayleigh衰落信道中,最大输出功率选择分集接收时扩频系统的差错性能优于最大输出信噪比选择时扩频系统的差错特性.     

短波移动信道的仿真模型分析

在通信系统的研制和开发过程中,常常要考虑信道的传输特性,文中针对短波移动信道的特点,建立了小尺度衰落的短波移动信道的数学模型和计算机仿真模型,并对计算机仿真结果进行分析后,验证了该信道模型的可行性。该计算机仿真模型为比较各种抗多径衰落技术提供了一种有效的实验室仿真工具。     

超宽带--正交频分复用系统的接收结构

在研究超宽带系统的信道传输和最佳接收的基础上,提出超宽带-正交频分复用(UWB-OFDM)系统的接收结构,引入叠加导频技术来实现UWB-OFDM系统的时间与频率同步,在此基础上解决Rake接收和多址接入等关键问题.     

结合跳频的二重频率分集四相差分移相组合编码调制

提出了一种适于在短波电离层反射信道上传输数据信号的新方案——结合跳频的二重频率分集四相差分移相组合编码(2FD4DPSK/FH)体制。针对短波信道的特点,采用组合编码、跳频和频率分集技术构造出这种编码,解释了这种编码体制抗击短波电离层反射信道上存在的多径时延引起的码间串扰和减小衰落对信号影响的原理。最后确定了该编码体制主要参数的选择范围,分析了采用这种编码体制的短波传输数据系统的整体性能。     

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。     

一种无循环前缀的新型短波MB-OFDM系统

针对短波信道的特点,提出了适合低信噪比应用的一种无循环前缀的多子带OFDM系统.由于短波信道上相邻多径时延差一般达数毫秒,该系统利用快速的载波跳变来避免短波信道上多径信号引起的符号间干扰,同时不需要毫秒级的循环前缀,提高了传输效率.理论分析表明,使用Rake接收机可以使合成信号的幅度大大增加,很好地改善了短波衰落信道下系统的误码率性能.蒙特卡罗仿真结果验证了理论结果,表明这种MB-OFDM系统的性能随多径数的增加而改善.     

自适应窄波束在短波对跖通信中的应用

通过在接收端引入等效对跖点,将短波对跖通信转化成了若干个等效对跖通信链路。由于对跖通信收发两点间可传播方向很多并且各方向上存在具有不同传输时延和输出功率的传输模式,导致通信信道具有很强的频率选择性衰落特性。提出在发射端采用自适应天线阵列形成窄波束的方法, 在空间上将发射能量对准主路径同时抑制其他路径信号,增强了接收信号功率及提高相干带宽。计算结果证实了该方法的有效性。     

浅海水声信道下抗多径OCDM通信研究

基于正交chirp复用技术,提出一种新的抗多径浅海水声通信方法(DP-Rake OCDM)。采用经调制的chirp信号,利用多径分集来提高鲁棒性,同时在接收端解调中加入基于数据分拣的Rake接收机,用多个时间窗分析数据帧来消除多径引起的载波间干扰,从而在短保护间隔时提高通信性能。与OCDM、OFDM、DP-Rake OFDM方案通过系统仿真进行性能比较,结果表明,在强多径条件下（时延扩展大于保护间隔）,DP-Rake抗多径OCDM的BER floor可达到10-6,DP-Rake OFDM的BER floor为10-5,而OCDM和OFDM都只有10-3,仿真结果验证了该方案的可行性和抗多径性能的优越性。