褚广楠[1]2012年在《未来海上移动通信空中接口及OFDM技术研究》文中指出随着航海运输事业的发展,港口、沿江水域和海上船舶数量的不断增多,船舶与岸之间、船舶之间的通信在船舶安全及港口调度等方面的应用越来越广泛,其重要性越发突出。然而传统的话音服务和低速率的数据业务已经不能满足需求。海上移动通信急需建立一种集可靠语音通信、视频、数据和高速传输的通信系统,本文针对海上移动通信从技术和理论方面进行了研究。本文首先对海上移动通信的编码、交织和调制关键技术进行分析和仿真。并针对现阶段海上移动通信中通信容量小、通信质量差等问题,提出一种适用于未来海上移动通信的空中接口方案。该方案采用QCELPC语音编码技术、线性分组码以及QPSK调制技术,有效地提高了海上移动通信的频带利用率,通过数字通信技术及所设计的身份密码加密方式的使用从本质上提高了海上移动通信的保密性,为提高船舶保障能力、遇险报警及调度控制奠定基础。之后为了适应未来海上移动通信对交互性以及可视性的需求,本文结合未来海上移动通信技术的特点,研究了正交频分复用(OFDM)技术在海上移动通信应用的关键技术问题。通过对OFDM原理的深入研究,针对OFDM技术中最主要的影响——峰均功率比(PAPR)的产生原因,采用两种实用的PAPR抑制方法,仿真表明其有效的降低了OFDM系统的PAPR。本文采用海上移动信道的模型,仿真了不同的调制解调方式和编码方式条件下,得到海上移动通信系统在12MHz带宽下的信息速率可达到19Mbps,更加充分证明未来海上移动通信OFDM技术的优势。随着我国经济和航海运输事业的迅速发展,海上移动通信存在的问题越来越多,新一代移动通信技术可以解决海上移动通信技术目前存在的问题。
潘斯斯[2]2008年在《高速铁路电波传播特性的研究》文中研究说明高速铁路是铁路发展的必然趋势,但是速度的提高又对铁路移动通信系统提出了更高的要求。要求铁路移动通信系统能够满足列车高速运行时,无线数据传输的实时性与可靠性,具有较高的频谱利用率。但是在高速铁路环境下,由于高速移动和复杂的地形条件,无线信道的性能发生急剧的变化,多径效应和多普勒频移的影响使信号产生衰落。由于我国铁路新一代的移动通信解决方案正面临着GSM-R和TETRA系统两种选择,因此,本文主要从电波传播的角度,对GSM-R和TETRA两种制式进行比较,结合我国铁路实际情况和未来发展方向,论证了未来铁路移动通信系统结构与技术体制。在前人研究的基础上,首先系统的介绍并比较了GSM-R和TETRA系统的特性和各自的优势,包括系统结构、射频性能、经济因素、实际应用等方面。然后介绍了电波传播的理论和模型,包括大尺度衰落和小尺度衰落,在此基础上,分析并建立了高速铁路移动信道模型。利用正弦波迭加法仿真得到了高斯过程,研究了速度参数对高斯过程和莱斯衰落的影响,分析了衰落信道的统计特性—衰落频度、衰落宽度、衰落深度与速度的关系,为后面的误码率分析作了铺垫。误码率是本文的重点和创新点。利用Matlab7.0/Simulink仿真软件的模块,建立高速铁路的传播模型,对一般无线传输制式、GSM-R、TETRA叁种情况下的误码率和影响误码率的因素进行仿真研究。主要利用了单模块独立仿真法和多模块综合信道仿真法进行建模,基于每种制式自身的调制原理—BFSK调制、GMSK调制、π/4DQPSK调制,使信源发送的信号分别通过高斯白噪声信道、多径瑞利衰落信道、莱斯衰落信道和多模块综合仿真信道,得不同情况下的误码率曲线。并且还研究了在列车高速运动的时速度的变化对误码率的影响,得出了速度的提高对误码性能影响不大的结论。同时,对信噪比、信号发送速率、BT值等对系统性能有影响的几个因素进行了仿真。通过仿真对比发现,GSM-R的抗噪声性能好,而TETRA的抗多径性能很好,由于高速铁路是多径效应比较严重的无线传输环境,因此TETRA很适合在高速铁路信道环境中使用。文章最后,提出了一些改进无线传输误码性能的方法。
王竞[3]2007年在《单载波频域均衡SC/FDE与多载波OFDM的性能比较》文中指出随着人们对各种实时多媒体业务需求的增加和互联网技术的迅猛发展，宽带无线通信已成为无线通信发展的必然趋势。在无线宽带通信系统中，信道的多径效应会严重影响通信的可靠性。因此，如何提高系统的传输性能和采用何种方案对抗信道的多径效应是很有关系的。在IEEE 802.16a标准对于物理层标准的关键技术中建议了正交频分复用(OFDM)和采用频域均衡技术的单载波传输(SC／FDE)两种方案。同时，这两种技术方案也是第四代移动通信的核心技术。因此，它们的研究对于无线通信的发展及其重要。论文首先阐述了无线信道的基本特征，给出时变多径信道的冲激响应模型。在此基础上，引入了克服信道衰落和干扰的信道估计和均衡技术。OFDM是基于离散傅里叶变换(DFT)的一种多载波数字调制技术，本文对此技术原理作了详细的介绍。根据IEEE 802.16a标准中对于OFDM技术的描述，搭建了物理层仿真模型。仿真结果很好的验证了OFDM在宽带无线传输中有效的对抗了多径效应。OFDM技术也有一些缺点，如计算复杂度高，对载波频率偏移和相位噪声都很敏感。这些特征都对系统的实现硬件提出了更高的要求。SC-FDE是宽带无线传输中一种很有效的对抗多径效应的方法，它有效地结合了单载波技术和OFDM技术的优点，弥补了OFDM技术的不足，成为未来高速无线通信系统的一个极具竞争力的方案。本文对SC-FDE技术原理和各种均衡技术作了详细的介绍，搭建了SC／FDE的实现系统。最后，我们对两个技术的实现系统设置了同样的仿真条件以进一步分析两个技术的误码性能。研究结果表明，在信噪比较低，通信系统误码率较高(≥10~(-1))的条件下，OFDM的误码性能略好于SC-FDE；在信噪比较高，通信系统的误码率较小(≤10~(-2))条件下，SC-FDE则取得了显着优于OFDM的误码性能。这一结论对于SC-FDE和OFDM技术的应用和实际通信系统的设计具有重要的参考价值。
朱旭明[4]2001年在《变速率MQAM调制技术的研究及其在移动通信中的应用》文中研究说明随着人们生活水平的提高，人们对获取信息方法的要求也越来越高，第叁代移动通信系统就是在这种背景下提出来的。而第叁代移动通信系统要求提供高速率、高质量的多媒体综合业务的服务，就必然要解决在有限的频带资源里进行高速数据的传输问题，也就是说，如何提高频带利用率的问题。 MQAM调制技术是一种频带利用率较高的调制技术，在移动通信系统中使用，在一定程度上将会减缓移动通信频带资源紧张的情况。但是，MQAM调制抗干扰性能较差等缺点，又限制了它的应用。因此，研究一种可行的MQAM调制方案，以应用于无线移动通信系统是很有必要，也是很有意义的。 本课题的工作是设计变速率MQAM传输仿真系统，研究变速率MQAM调制方案在无线移动瑞利衰落信道中的应用。本文从电磁波在无线移动信道中的传播特点入手，分析了无线移动衰落信道对数字信号传输的影响，建立了瑞利衰落信道仿真器。本文还详细分析与比较了矩形MQAM、圆形MQAM、MPSK等多种调制技术的误码特性，确定了圆型MQAM调制为无线移动衰落信道传输的最优方案。在此基础上，重点完成了自适应变速率MQAM传输仿真系统的方案设计，在软件实现上，采用了模块化与多线程协同工作的方式，以实现准实时的仿真。最后给出以上研究内容的仿真结果，具有显示直观、形象与动态的效果。
张帆[5]2008年在《OFDM及MIMO-OFDM同步技术的研究》文中进行了进一步梳理随着通信领域的迅猛发展和人们需求的日益增长,加之3G标准的制定和牌照的发放,在现代通信系统中,越发体现出了移动网络和通信技术的重要性。而对下一代通信系统(4G)的主流技术——正交频分复用(OFDM,Orthogonal FrequencyDivision Multiplexing)的研究工作也日益受到人们的关注。该技术将高速的串行数据流分成若干个低速的并行子数据流,并各自调制到一组相互正交的子载波上,以其高效的频谱利用率及抗多径干扰的能力,成为了通信领域的时代新宠儿。由于OFDM技术对频率偏差及相位噪声相当敏感,所以同步技术便成为了OFDM系统中的关键技术之一。如果系统中缺乏必要的同步机制,则各个频道的正交性就会受到影响,从而给整个系统带来不可预知的恶果。众所周知,OFDM系统基本上有叁类同步方式:符号定时同步、载波频率同步、采样时钟同步。而本文主要是研究OFDM系统中的符号定时和载波频率同步的问题。本文首先介绍了OFDM系统的基本原理,详细分析了各种同步误差对系统性能的影响。在考虑AWGN信道和多径瑞利信道的基础上,利用计算机仿真软件(MATLAB)对最大似然估计(ML)以及基于最大似然估计的若干算法进行了研究、仿真和对比,而且分析了各算法的优缺点。这些算法包括:拓展ML算法、迭代ML算法、平均ML算法、加权ML算法;根据PN序列的自相关性,另外提出了一种算法,并对其进行了仿真、说明;最后提出了一种完全基于循环序列CP的代数运算同步算法,同样对性能进行了具体地说明,通过仿真,证明了该算法具有比ML算法更为简洁的优势。本文不仅对基本OFDM系统做了详细说明,而且还对MIMO-OFDM系统进行了研究分析,同时,也结合了各种同步技术对模型进行了分析说明。在文章的最后,利用计算机模块化仿真工具——Simulink,对整个OFDM系统进行了分块建模仿真,并利用数据和图形对各模块及整个系统进行了详细解析。
邓晓[6]2013年在《基于DMR系统信道编码的仿真与优化》文中研究表明随着信息化建设的进一步推进,数字集群通信系统作为新一代的专用移动通信系统,在国内外发展迅速。由于数字集群系统具有较高的频带利用率、更完善的指挥调度功能、更多样化的业务种类和更高的可靠性等优异的性能,它将逐步取代市场上的模拟集群系统。本文对数字集群系统的特点和国内外的发展现状进行了概述,并对DMR通信协议的物理层、数据链路层和呼叫控制层进行了描述和功能总结。DMR信道编码中所涉及的前向纠错码、循环冗余效验码和交织技术也进行了详细的论述。本文的重点是针对DMR通信协议中的BPTC码和变长BPTC码的译码方案进行了研究。本文提出了把SISO迭代译码应用于BPTC的译码中,采用一种基于图模型的译码方法,用和积算法作为BPTC码的分量译码器,利用和积算法中置信度传播的方式让接收到的码字在两个分量码中相互迭代收敛从而大大提高了译码器的性能。本文还分析了伴随式译码和软输入硬输出译码迭代译码的方案,并且对叁种译码方案进行了比较,采用本文提出的SISO迭代译码方案相较于常规的BPTC译码性能有显着的提高。最后通过Matlab仿真给出了叁种译码方案的误码率曲线图。仿真结果表明SISO译码方案中利用和积算法迭代译码的方案相较于伴随式译码虽然有明显的编码增益,但是运算复杂。软输入硬输出译码方案则兼顾了编码增益和运算复杂度,是实际运用中较好的选择。文中还对迭代次数对译码方案的影响进行了实验,为实际编码提供了理论基础。
胡蒙筠[7]2017年在《Ku波段超宽带射频接收关键技术研究》文中提出移动通信技术的迅速发展对带宽和信息传输速率提出了更高的要求。更高的带宽需要更高的载波频率,因此Ku波段可以作为下一代移动通信载波频率的良好选择之一。载波频段的升高、带宽的增加,给高性能射频系统的设计带来了不小的挑战。基于上述背景,本课题研制了用于宽带通信的高性能Ku波段超宽带射频接收机。本文的主要工作是:1.确定了 Ku波段超宽带射频接收机总体方案。分析比较了几种常见射频接收机结构,结合课题要求,选用了超外差结构。根据射频频率14GHz、系统带宽1GHz等要求,结合现有滤波器的性能指标,确定了变频方案和1.6GHz的中频频率,实现了宽频带与结构复杂性、性能与成本的平衡。对射频接收机进行了指标分析评估和链路仿真,确定了具体电路方案以及实现方式。2.在系统方案下完成了射频接收机的关键模块性能指标的评估测试和电路设计。制作了射频滤波器、下变频和解调等模块的测试版,调试、评估和比较了多款器件的实际性能,优化了接收机射频系统的电路方案,完成了原理图设计。3.完成了 Ku波段射频接收机的实物制作和测试,设计了射频接收机的版图和屏蔽结构。接收机最终实测增益79dB、1GHz带宽内的增益平坦度为3.8dB、噪声系数小于4.2dB、800MHz带内QPSK调制下的EVM小于31.9%,技术指标达到了系统要求。本文研制的射频接收机具有良好的射频性能,已投入实际应用中。
王友成[8]2013年在《时频双选信道环境下信道估计和接收算法的研究》文中进行了进一步梳理伴随着科技创新的长足发展，人们对于现阶段自身的生活质量有着更高的要求，而通信领域更是不可忽视的重中之重。事实上，在当今年轻一代，通话业务不再是通信的主要部分，越来越多的手机等终端都提高了更为丰富的视频、互联网大数据等服务。在过去的几年当中，无线通信技术所扮演的角色也越来越重要。近些年以来，由于正交频分复用（OrthogonalFrequency Division Multiplexing，OFDM）技术在第四代无线移动通信中的核心地位已经得到了广泛认可和极大巩固，人们已经开始着力探讨研究对于OFDM技术所存在的缺点以及如何尽可能地减少OFDM系统对于相位噪声和频率偏移的敏感度，提高系统在接收端的接收能力。本文主要研究对象是高速移动环境下的时频双选无线信道以及信道衰落变化对无线通信接收系统的影响。作为前期介绍的准备工作，文章首先详细介绍了造成无线信道衰落的原因，并指出了小尺度衰落影响是无线通信系统所要解决的主要衰落，接下来进行了比较介绍慢衰变信道和高速移动环境下信道特点，给出了各自的信道估计算法原理。其中着重介绍了基函数展开模型（Basis Expansion Model，BEM），随后文章分别就单径系统和多径系统介绍了两种接收端算法。本文主要的工作内容如下：首先，推导介绍了叁种经典的基函数展开模型，并仿真影响模型性能的参数。在此基础上，利用基函数展开模型，分析了导频位置频率响应已知和未知两种情况下的算法性能，指出实际算法在高速移动环境下受到的影响。然后，针对单径高速移动系统下，通信系统接收性能下降的问题，采用一种先扩频再调制的差分正交相移键控（Differential Quadrature Phase Shift Keying, DQPSK）调制扩频系统来克服，分析比较了算法与传统扩频通信系统性能的差别，并通过仿真对算法性能进行了比较。最后，针对多径高速移动系统下，由于OFDM系统中子载波正交性遭到破坏，而导致了系统接收能力下降的问题，本文采用了一种基于多天线角域分辨力的接收算法来解决。并通过仿真比较了与传统算法的性能差异，验证了算法的有效性。
罗来源[9]2002年在《高速无线数字信号接收中的同步与均衡技术研究》文中研究指明从有线到无线、从模拟到数字、从固定到移动，从低速到高速，通信系统和技术的发展，特别是当代数字蜂窝移动系统已经成为通信发展的重要标志。对于高速移动的数字接收设备来说，同步和均衡技术的作用是至关重要的。在数字蜂窝移动通信，由于传输环境的变化和传输速率的影响，对同步要求较高，而跳频和时分多址的使用使得同步过程复杂起来。上述因素将使非合作接收中的同步变得更复杂。影响数字通信质量的另一个因素是码间干扰，产生码间干扰的主要原因是信道的非理想特性，在无线传输条件下多径传输是导致信道非理想特性的重要因素。目前无线传输中克服多径影响的主要技术手段是信道均衡和传输自适应。本论文根据课题要求主要研究后一种方式。在高速时变信道和短序列时隙传输中，信道均衡还必须具有较强的时变适应能力，对于合作通信有时可以通过闭环过程来改善，而对于非合作接收只能依靠提高均衡的性能，这也是本课题研究的难点之一。常规的均衡技术要求训练序列，而在某些情况下缺乏训练序列，因此需要使用盲均衡。目前复杂信道条件下的盲均衡方法和理论仍是通信领域中尚需研究和完善的问题。本文从解决实际信号的盲接收入手研究特殊情况下的盲均衡问题。本文的研究工作是针对特定的应用需要，是非合作通信中的一般问题，研究这些问题将有助于解决特殊情况下的信号接收，从理论上提高对通信技术的认识性。本文所做的工作和创新之处主要在以下几个方面：1．论述了突发移动通信中定时同步问题，研究了不同成形滤波器下，定时偏差对接收误码率的影响，其结论对于实际同步方案的设计，特别是突发模式的同步具有指导意义。这方面的工作在目前文献中还未见报道；2．分析了突发传输中同步算法的性能，对基于块处理的定时同步技术作了深入研究，导出了低抽样率情况下的定时同步方法，有效地解决了实际TDMA信号接收中的问题。3．讨论了带限信道下的克拉美罗限，导出了存在有限信道响应时最大似然定时同步估计的性能极限和随机数据序列对性能极限的影响。<WP=5>4．利用最大似然估计技术，提出了一种新的前馈定时同步方法，实现了非合作移动通信分组传输的同步接收。5．讨论了多径信道和衰落信道的表征，利用信道描述的特征参数给出了基于多径扩展和多谱勒扩展的信道分类。根据信道分类讨论了典型的均衡器结构和均衡算法及经典算法在实际使用中所遇到的问题。6．提出了GMSK部分响应信号的线性化方法，这一方法不仅可以改进现有GMSK调制信号的产生方法，更重要的是可以改善信道估计，提高均衡性能。7．提出了分数间隔最大似然MLSE均衡器的算法，提高了均衡器对定时同步的适应性。利用GSM信号的特点，提出了基于序列估计的MLSE均衡器算法。给出了工程使用的MLSE均衡器的算法和实现过程。8．分析指出了经典盲均衡算法在时变信道应用中的问题，讨论了具有快速收敛能力的盲均衡算法，并对当前基于二阶统计的两种具有代表意义的算法过程、应用条件进行了深入研究。9．研究探讨了具有快速收敛能力的盲均衡算法，提出了一种基于kalman滤波技术的新的盲均衡算法，新算法的收敛速度明显快于恒模算法。10．讨论了基于子空间方法的盲均衡算法，提出了基于迭代的盲均衡算法，大大减少了运算量，使之更适于工程实现，并给出了计算机模拟结果。理论和仿真结果证明该方法是有效的，并具有一定的适应性。
张娟[10]2012年在《数字移动无线电（DMR）系统转发协议的分析与仿真》文中研究说明数字通信技术以及数字信号处理技术的不断成熟，推动着专用移动通信系统向数字化方向发展。数字移动无线电系统(Digital Mobile Radio，DMR)系统是一种专用数字移动通信系统。它是欧洲电信标准协会（ETSI）在2004年提出的，并于2007年进行了完善。DMR系统是在PMR(Private Mobile Radio)基础上发展而来的，且处于不断完善阶段。与已经成熟的TETRA和iDEN相比，DMR具有成本低廉、技术简单、并支持从模拟到数字的过渡等优点。DMR系统可以实现与公众电话网（PSTN）、IP网等相关设备互联达到无障碍通信，并且系统中对DMR联网协议的限制最小化。DMR系统无论是在国内还是在国外都处在起步阶段，受到生产商、科研人员等的广泛关注，具有良好的发展前景。本文主要研究DMR系统的转发模式，首先介绍了基于DMR系统的分层结构以及各层实现的主要功能，并详细分析了基于DMR协议第二阶段的信道接入准则与接入过程；其次讲述了DMR联网协议的基本原理，包括协议结构，信道模式以及随机接入过程和呼叫过程等；然后从基于DMR协议第二阶段的转发模式的工作方式、呼叫过程、信令的传输规程等几个方面进行了详细分析。随后本文从单基站转发和多基站转发两种场景分析了DMR系统转发协议仿真的实现流程，在C++Builer6.0开发环境下，编写了符合DMR转发协议模式的语音呼叫控制程序，并对DMR协议性能进行了分析与仿真。最后对全文做了简要总结。
参考文献：
[1]. 未来海上移动通信空中接口及OFDM技术研究[D]. 褚广楠. 大连海事大学. 2012
[2]. 高速铁路电波传播特性的研究[D]. 潘斯斯. 北京交通大学. 2008
[3]. 单载波频域均衡SC/FDE与多载波OFDM的性能比较[D]. 王竞. 同济大学. 2007
[4]. 变速率MQAM调制技术的研究及其在移动通信中的应用[D]. 朱旭明. 暨南大学. 2001
[5]. OFDM及MIMO-OFDM同步技术的研究[D]. 张帆. 大连海事大学. 2008
[6]. 基于DMR系统信道编码的仿真与优化[D]. 邓晓. 大连理工大学. 2013
[7]. Ku波段超宽带射频接收关键技术研究[D]. 胡蒙筠. 东南大学. 2017
[8]. 时频双选信道环境下信道估计和接收算法的研究[D]. 王友成. 杭州电子科技大学. 2013
[9]. 高速无线数字信号接收中的同步与均衡技术研究[D]. 罗来源. 电子科技大学. 2002
[10]. 数字移动无线电（DMR）系统转发协议的分析与仿真[D]. 张娟. 西安电子科技大学. 2012
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