基于OFDM的无线组网技术研究

基于OFDM的无线组网技术研究

梁学俊[1]2004年在《基于OFDM的无线组网技术研究》文中研究说明随着人们对宽带无线通信需求的不断增加,无线局域网已迅速地发展成为计算机网络技术的一个重要研究分支。IEEE802.11无线局域网标准的成功制定和不断改进,使其应用领域得以快速拓展。 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing正交频分多路复用)是一种特殊的多载波传输方式,由于它使用一系列低速子载波并行传输数据,使得传输速率得到大幅度提高。1998年7月,OFDM技术正式被IEEE标准组确定为IEEE802.11a物理层调制方法,使得无线局域网数据传输速率由11Mbps提高到54Mbps,性能得到明显改善。同时该标准是第一个将OFDM技术应用于包传输通信中的IEEE标准(在该标准提出以前,OFDM的使用通常局限于连续传输系统中)。 本文中,作者首先介绍了无线局域网的技术特点和典型应用,分析了其拓扑结构、网络配置功能等。描述了802.11协议介质访问控制层和物理层的操作及帧结构。接着,作者论述了OFDM的基本原理,以及如何用基于FFT和IFFT的技术实现OFDM系统。通过MA7LAB软件对OFDM系统进行了仿真分析,研究了调制映射,保护间隔和子载波对OFDM系统的影响。这在实际OFDM系统设计的过程中非常重要。 本文还提出了采用Broadcom芯片的无线AP(Access Point)硬件解决方案,并详细说明了其中的一些主要芯片功能结构。同时对该无线AP在连接无线之间客户端,无线与有线客户端及穿透性方面的性能进行了测试。测试结果表明,与直序扩频系统相比,OFDM系统在数据传输速率、稳定性和可扩展性等方面具有十分明显的优势。

黄凌鹤[2]2008年在《多带OFDM超宽带系统及其多址技术研究》文中研究表明随着无线多媒体个人域网(WPAN)等室内技术的发展,支持多用户可变高传输速率的系统成为无线多媒体通信的主流。多带UWB无线技术因其频率选择的简单性、解决干扰的成熟性、提供多速率机制的可变性以及低成本等特点,成为了无线个人域网的首选技术。与基带UWB无线电相比,多带OFDM超宽带系统在短距离无线通信中得到了广泛的认可。本文将MB-OFDM超宽带系统及其关键技术之一多址技术作为研究重点。和直接序列UWB(DS-UWB)系统相比,多带OFDM超宽带系统更适合高速率无线通信。本文深入研究了MBOA标准物理层关键技术,以及IEEE803.15.3a标准超宽带信道模型。在Matlab平台上建立多带OFDM超宽带系统模型,根据MBOA标准设置系统参数,并对仿真结果进行了分析。如何分配有效信道给多个用户以获得高系统容量,即UWB多址(MA)技术的研究,是UWB系统实现的关键技术之一。在UWB无线电出现后不久,跳时(TH)扩频码被做为低速脉冲超宽带(IR-UWB)的多址方式。此后,直接序列扩频(DS)和混合的DS-TH被提出用以改进脉冲超宽带多址。在不使用UWB技术的无线通信系统中,基于OFDM的多址技术的研究已经非常的广泛,因此基于多带OFDM超宽带技术的WPAN系统的多址(MA)方式可以借鉴OFDM的多址方式并结合超宽带系统的特点来设计。本文结合多带OFDM系统结构来研究WPAN的多址性能。为了便于比较多种多址方式的性能,本文给出了考虑所有子带的统一的MB-OFDM超宽带框架,并且证明了MBOA标准的FH多址适应于该框架。在统一的MB-OFDM超宽带框架基础上,结合扩频和OFDMA技术,分析研究了一种跨带OFDM UWB系统多址技术。跨带OFDM UWB系统不仅实现了频率分集,而且可以有效地抗窄带干扰,OFDMA跨带子载波分配还保证了多用户干扰(MUI)的去除。最后通过仿真比较了误码率性能,验证了跨带OFDM超宽带的性能优势。

孙寰宇[3]2015年在《轨道交通车地无线组网技术及干扰分析》文中认为目前城市轨道交通乘客信息系统(PIS)和基于通信的列车自动控制(CBTC)系统的车地无线组网技术基本采用WLAN技术。针对WLAN车地无线技术组网方案的不足,提出了基于TD-LTE(分时长期演进)技术的轨道交通车地无线组网技术方案。结合城市轨道交通无线通信的特点,对TD-LTE车地无线网络存在的干扰进行了分析,并提出了具体的解决措施。

田清华[4]2013年在《基于OFDM的高速移动无线通信系统及宽带卫星通信系统关键技术研究》文中进行了进一步梳理未来通信系统的目标是利用各种可能的网络技术实现任何人(Whoever)在任何时间(Whenever)、任何地点(Wherever),与另外任何一个人(Whomever)进行任何类型(Whatever)的通信。因此,未来通信会应用在更广阔的场景,会覆盖人们生活的方方面面。随着磁悬浮、高速铁路等高速交通工具的大量使用,如何在高速移动环境下获得高质量的信息传输成为目前的研究难点。随着信息化与通信技术的发展,多媒体业务、交互业务和高速数据业务等业务的不断增加,宽带卫星通信系统成为卫星通信领域的研究热点,针对宽带卫星通信系统通信链路传输技术的深入研究具有重要意义。OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)作为B3G、4G中使用的主流技术之一,将其应用在宽带卫星通信系统中,既可以利用其高速数据传输能力、抗衰落能力及高效频谱利用率等优点,同时又能够有效地和地面通信网络进行融合。论文主要研究了高速移动环境下基于OFDM的无线通信系统物理层算法,即信道估计算法、多普勒频移估计算法。同时,在研究宽带卫星通信体制和OFDM/TDM (OFDM combined with Time Division Multiplexing)技术基础上,研究了基于OFDM/TDM的宽带卫星通信系统空中接口技术。论文的主要内容和创新点总结如下:1、在研究、分析信道估计算法基础上,仿真研究了两种适合于高速移动环境的信道估计算法,一种是结合DFT (Discrete Fourier Transform)去噪时域插值的估计算法;一种是频域MMSE (Minimum Mean Square Error)时域插值的估计算法。研究结果表明,这两种算法能够应对快速衰落的信道变化,计算复杂度低,易于实现,适用于高速移动环境;在导频信息充足时,频域MMSE时域插值的信道估计算法比结合DFT去噪时域插值的估计算法具有更高的估计性能,在相同的归一化均方误差下,约有3-5dB的性能提升;在导频信息不足的时候,两种估计算法性能相当。因此在算法的选择上要根据实际系统及运行环境确定。2、在研究、分析经典多普勒频移估计算法的基础上,仿真研究了电平通过率估计算法和自相关函数估计算法,提出了一种自适应的多普勒频移估计算法,该算法能够在移动台速度变化时自适应的调整估计长度以提高估计精度。研究结果表明,所提出的自适应的多普勒频移估计算法,能够估计速度高达500KM/H时对应的多普勒频移,估计范围大;同时,估计结果的归一化均方误差达到或低于10-3甚至个别估计点达到10-6,具有令人满意的估计性能;能够适用于高速环境下的多普勒频移估计。3、在研究宽带卫星通信系统传输体制和OFDM/TDM技术的基础上,提出一种基于OFDM/TDM的宽带卫星通信系统空中接口设计方案。该方案有效地利用了OFDM/TDM对功率峰均比(PAPR, Peak-to-Average Power Ratio)的抑制作用,同时又保留了OFDM的高速数据传输等优势。在设计中,进行了Ka宽带卫星通信信道的建模;并对OFDM/TDM的PAPR、自适应编码调制方案、信道编码方案进行了性能分析。研究结果表明:OFDM/TDM有效地抑制了功率峰均比,当OFDM的子载波数为2048分为32个时间段时,则PAPR约为5.6dB的概率仅为1‰,而不分段时,即传统的OFDM,则]PAPR为8dB的概率仍为100%;系统根据信道条件动态改变编码调制方式高效地利用了系统带宽,改善了系统传输性能;经过信道编码之后,系统有效地纠正了传输中突发错误,保证系统传输性能。4、在研究OFDM/TDM导频结构、信道估计算法的基础上,提出了一种利用频域复用导频结构的时域滤波DCT (Discrete Cosine Transform)插值去噪的信道估计算法;仿真研究了利用时域复用导频结构的变换域去噪频域插值的信道估计算法,并改进了该算法中噪声估计的方法。研究结果表明:本文所提出的频域复用导频结构下的时域滤波DCT插值去噪信道估计算法,既能很好地跟踪信道的变化又具有令人满意的估计性能;当多普勒频移从30Hz变化到100Hz时,估计性能仅有2dB损失;同时,计算复杂度低,易于实现,适于在基于OFDM/TDM的宽带卫星通信系统中应用。

姚海昌[5]2008年在《WiMAX关键技术与组网策略研究》文中提出随着科学技术的不断发展,人们的各种需求也在不断的膨胀,特别是对通信技术的要求,人们希望能够得到更高的传输速率、更好的移动性能和服务质量。这时WiMAX技术的出现正好满足人们的这种需求。WiMAX技术很好的解决了“最后一公里”的接入问题。2007年10月,WiMAX正式成为了3G标准,同时加剧了各种标准间的竞争。目前,虽然中国的3G发展还不甚明了,但是各家运营商基本上已经选好了3G标准,这就使WiMAX的地位变得十分尴尬,WiMAX能否成为真正意义上的3G标准还是未知数。那么,WiMAX应该采取什么样的策略来摆脱这种困境,就成了很值得研究的问题。本文首先对WiMAX进行了简要的介绍:并分析了无线接入技术的发展趋势。接着对WiMAX关键技术进行了分析研究,WiMAX关键技术包括OFDM、OFDMA、MIMO、H-ARQ、AMC和QOS机制等,本文重点研究的是物理层关键技术OFDM和OFDMA;研究了OFDM系统中基于梳状导频的信道估计技术,对OFDM系统进行了仿真分析,改进了OFDMA子载波分配算法。另外,对WiMAX关键技术的研究还包括各种技术的工作原理,技术特点等等。然后对WiMAX网络架构进行了分析,包括WiMAX网络的各个组成部分及其相应的功能作用等。接着将WiMAX与其它宽带无线接入技术进行了对比分析,特别是原有3G技术;总结了各种技术的技术特点,为后面对WiMAX组网策略的研究提供了技术依据。最后,分析了WiMAX在中国3G中的地位,以及WiMAX组网所面临的问题,并对各种WiMAX组网方案进行了研究分析,提出了WiMAX在中国发展的合理组网策略。

曾健[6]2011年在《基于OFDM的融合式光接入网技术研究》文中研究说明互联网的最终目的是能够在任何时间、任何环境下,为用户提供所需的任何速率的接入服务,但随着科技的进步和互联网技术的发展及其内容的丰富,传统接入网已经不能满足当前需求。当前,用户对互联网的要求从最初的“定时、定点、低速接入”逐渐过渡到“随时随地的高速接入”。通过分析现有互联网应用所需的带宽数量不难看出,现有的一些服务已经逼近了铜质传输介质的物理上限,一旦诸如模拟现实等更高带宽占用技术成熟,传输速度的瓶颈将会更加明显。未来接入网的用户,需要更多的个性化服务,他们可能需要更多的高清游戏服务,可能需要参与多方的实时会议。这些网络连接方式不仅需要下载大量的数据,同时也要上传相同量的数据,这就需要未来接入网在不断增加容量的同时,也要保持上下行带宽基本相当。如何为用户提供高速度和高便捷的接入服务,是目前接入网技术所面临的主要课题。OFDM是一种典型的频分多路复用技术,它的主要原理是将数据分为多个并行的数据流,利用一组正交子载波来传输,每个子载波对应一条数据流并配合使用其他常规的调制技术(如QAM,PSK等);它的主要优点在于利用低速数字信号并行传输实现了高速数字信号的传递,提高了系统的频谱利用率,并降低了计算复杂度。在过去的几年内,OFDM在光通信领域中应用取得了许多重大的成果,有许多相关论文发表,这也从理论上和实践上证明了这种结合的可行性。另一方面,面对以正交频分复用为基础的第四代移动通信系统来说,正交频分复用在光网络上的研究能有助于未来简化无线通信系统基站到电信机房或核心网的调变模式,对于未来无线网络与光网络的整合有莫大助益。如何将OFDM技术与现有光通信技术结合以发挥其最大的作用,是目前光接入网领域里热门的研究课题。尤为重要的是,如何将OFDM技术与低成本光器件(如LEDs等)组合,以达到在满足用户连接速率需求的情况下,降低接入网成本、提高商业价值将是未来的重要研究方向。本课题基于实验平台,主要探讨了OFDM与不同技术联合使用的可能性、实用价值及系统性能。下面简要介绍本文所做的主要工作及创新点:1.系统研究了国内外光接入网的发展情况,重点研究了OFDM技术的发展历史以及其和在光通信中的应用现状,并探讨了其与现有光接入技术联合实用的前景和实用价值;2.针对涉及到的技术,进行了充分的理论研究,分析调查了其主要的数学理论依据、特性和使用前景等。包括OFDM、MIMO、无色ONU、WDM-PON和无线传输信道和;3.研究了在不同情况下MIMO-OFDM系统的传输性能,设计并仿真实现了基于MIMO-OFDM的光与无线融合式接入网系统,其主要特点是利用MIMO和OFDM技术,对抗色散和无线信道衰落,实现光与无线融合式的接入;4.设计并仿真实现了基于OFDM的LED频谱分割VVDM-PON系统,其主要特点是将OFDM技术引入到传统宽光源频谱分割系统,在低成本条件下有效提高了系统性能。本文是作者在研究生期间的理论学习和实际研发的总结,分为以下几章:第一章阐述课题研究的一些背景知识,以及作者在研究生期间的一些工作内容和成果;第二章介绍了OFDM和WDM-PON技术,主要分析研究了OFDM技术的原理性能和数学理论依据,其次研究了WDM-PON技术以及OFDM与WDM-PON结合的价值,并简单了分析介绍了无线传输的基本理论知识;第叁章提出了一种基于OFDM的新型融合式光接入网架构;第四章设计并仿真实现了基于OFDM光接入系统。分别研究分析了在单模/多模光纤环境中,OFDM技术与MIMO、偏振复用等不同技术联合使用的系统性能;第五章设计并仿真实现了基于LED频谱分割的OFDM光接入网系统,并针对其性能进行了仿真;最后,作者指出现有工作的不足,对下一步的工作进行了展望。

常宇光[7]2009年在《光纤射频传输(ROF)接入系统及无线局域网应用研究》文中研究指明随着通信技术的不断发展和社会的不断进步,未来的通信系统要求实现随时随地接入网络。这就要求未来的无线通信能够传输更高的数据率,覆盖范围更广,尤其在室内、建筑物内等中短距离,对数据带宽的需求尤为迫切。如何解决建筑物内的无线高速数据传输和无线接入覆盖问题就成为无线接入网的技术关键。光纤射频传输技术(ROF)充分结合光纤和高频无线电波传输的特点,实现大容量、低成本的射频信号有线传输和宽带无线接入,为上述问题提供了有效的解决方案。论文主要研究采用ROF技术的无线局域网光纤传输系统,围绕无线局域网OFDM信号的特性和光纤传输链路非线性影响问题深入分析了无线信号在光纤链路中传输的性能,论文的主要研究内容和创新性成果如下:(1)详细阐述了IEEE802.11a标准中的主要实现技术正交频分复用(OFDM)技术的基本原理、系统构成和实现OFDM系统的关键技术,对OFDM信号的特性进行了详细的分析。给出了IEEE802.11a无线局域网物理层的结构特点和系统工作原理,其中着重分析了与OFDM系统设计有关的帧结构以及OFDM系统的参数。建立了802.11a无线局域网数据发送与接收处理部分系统模型。(2)研究了无线局域网光纤传输系统架构,并讨论了光纤无线传输链路的主要组成部分及各部分的优缺点和工作过程。根据马赫—曾德调制器的工作原理给出了无线射频信号调制成光载波信号的过程,并分析了马赫—曾德调制器性能对系统的影响,提供了对无线信号双边带调制和单边带调制的频谱分析结果。总结了光纤无线传输系统的技术要点并建立了光纤无线传输链路的仿真模型。(3)通过具体分析马赫—曾德调制器非线性失真的原因和所导致的影响,根据模拟信号光纤传输链路光载波信号的调制特点,推导出无线光传输链路进行信号无失真传输的光调制指数上限。(4)通过分析无线局域网OFDM信号峰值平均功率比问题以及对光传输系统性能的影响,提出了一种信号包络软裁剪的方法对OFDM信号进行预失真处理,从而抑制光传输链路非线性失真对OFDM信号传输的影响。通过仿真,分析了所提出方案对OFDM信号动态范围的控制和系统带内噪声与带外噪声的抑制,验证了该方案在无线局域网光纤传输系统中的实际效果。(5)提出了一种基于检测无线局域网数据帧短训练序列功率,进行马赫—曾德调制器正交偏置相位漂移跟踪与控制的方法,并与常规的导频插入法进行了比较。根据所提出方法的工作原理建立了马赫—曾德调制器偏置电压反馈控制系统模型并通过仿真计算分析了该系统的性能以及输入光功率,光源相对强度噪声和光检测器响应度等因素对系统的影响。仿真分析结果表明所提出的马赫—曾德调制器偏置电压反馈控制系统在多种因素影响下均具有较好的性能表现。(6)研究了基于以太无源光网络(EPON)的宽带无线接入系统总体设计。包括:系统总体架构与功能划分,EPON无线接入终端(ONU-BS)模块结构和功能划分。详细描述了ONU-BS的硬件设计与实现并给出了该系统的实际测试结果。测试结果表明该系统具有良好的无线接入性能。该系统通过基于正交频分复用(OFDM)的802.11a无线接入技术与以太无源光网络技术的融合,实现了EPON光网络与宽带无线接入网络的无缝融合,达到了光接入网低成本宽带无线接入的目的。

周维曦[8]2015年在《非完备信道估计条件下高移动无线通信多普勒分集传输技术》文中研究说明作为国民经济增长的重要支撑,近年来我国交通和无线通信事业发展迅猛。截至2015年底,我国高速铁路(HSR)营业里程将达到1.9万公里,占世界的60%以上;另一方面,我国在无线通信领域也取得了重大突破,我国主导的第4代(4G)移动通信标准时分双工-长期演进(TD-LTE)已经开始大规模商用。交通和无线通信的高速发展衍生了两者之间相互渗透的需求。为了确保列车(特别是高速列车)平稳、安全、高效运营,需要利用通信和信息处理技术(ICT)支撑,满足列车调度控制等信息传输需求;而随着移动数据流量和海量设备连接爆炸性增长、各类新业务和应用场景不断涌现,如何在高速移动场景下提供可靠、稳定、快速、高效的宽带无线通信服务,是第5代(5G)移动通信以及未来无线通信系统面临的重要挑战。基于铁路数字移动通信系统(GSM-R),我国已初步建成一张铁路移动通信网络,可基本满足列车调度控制等通信需求。然而,面对旅客宽带无线通信以及车载无线传感网络大数据传输需求,现有无线通信仍存在技术瓶颈。基于此,本文研究高速移动场景下宽带无线传输技术面临的重要挑战,即发送接收机相对运动引起的多普勒效应。多普勒效应引起无线信道快速衰落,严重影响信道估计和符号检测的准确性,造成系统性能急剧恶化。本文利用多普勒分集传输技术对抗多普勒效应,重点研究非完备信道估计条件(CSI)下的多普勒分集传输技术,包括对经典多普勒分集预编码算法的分析与改进,非完备信道估计条件下多普勒分集传输的方案设计,以及多普勒分集传输的理论极限和系统实现。首先,传统的多普勒分集技术通常采取发送接收联合设计,即发送端进行预编码、接收端分离合并以获得最大多普勒分集。经典的多普勒分集预编码方案需要根据不同移动速度引入冗余,既降低频谱效率,又增加实现复杂度,同时对移动速度的适配性也不佳。本文基于实现最大多普勒分集的设计准则,提炼实现最大多普勒分集传输的本质,提出预编码方案的改进策略,并从理论上验证了DDM等高谱效预编码器可实现最大多普勒分集。改进的预编码方案利用离散反傅立叶变换(IDFT)矩阵或其他方法对时域信号编码,将数据符号复用至多普勒域发送;在接收端进行干扰消除和分集合并,以获取最大多普勒分集。相对经典的预编码器,不必随移动速度或多普勒扩展变化做出调整,可直接应用于任意调制方式、任意移动速度的无线通信系统。同时,改进的预编码方案不引入额外冗余,因而有效地提高了系统的频谱效率。其次,传统的多普勒分集传输通常假定可获得完备的信道估计,然而在高移动场景下往往不能获得精确及时的信道估计。因而,研究非完备信道估计条件下的多普勒分集传输更具挑战与实际意义。为了弄清多普勒分集与信道估计误差之间的相互关系,本文分析并设计了存在信道估计误差的多普勒分集传输系统。本文基于导频辅助传输系统,对快时变信道进行估计,通过分析估计信道及其误差的统计信息,提出了最优多普勒分集合并方案,并推导出系统的误码率(SER),从而量化了非完备信道信息对系统性能的影响,给出了多普勒分集增益和信道估计误差的折衷关系。研究表明,系统误码率是多普勒扩展的拟凸函数且随导频比例上升单调降低。当导频比例足够高,可提供良好信道估计时,误码性能可逼近完备信道下的多普勒分集;但若导频比例过低,信道估计误差较大,与完备信道估计下多普勒分集相比,误码性能有较大恶化。接着,作者进一步研究了非完备信道条件下多普勒分集传输所能达到的理论极限。多普勒分集与信道估计误差的折衷决定了非完备信道估计条件下多普勒分集传输的系统性能,主要与导频所占比例、数据和导频符合之间的能量分配相关。在获得最优多普勒分集接收机理论误码率的基础上,利用渐近分析的数学方法,分析了它们对系统性能的影响,并给出了多普勒分集系统分别在完备信道估计假定和非完备信道估计时所能获得的最大多普勒分集阶,以及信道估计误差引起的性能损失。研究表明,当导频比例足够高且导频与数据传输能量呈线性关系时,信道估计误差不影响系统可获得的最大多普勒分集阶,非完备信道估计条件下的多普勒分集系统可达到完备信道估计假定时一致的最大分集阶,即二倍最大多普勒频偏(按单位时间归一化);但前者相对后者存在不可消除的性能损失,进一步对功率进行优化可以将性能损耗降到最低。最后,论文提出了根据关于信道估计误差、多普勒分集阶、SNR损耗的叁项设计准则,设计了一种实用的多普勒分集传输系统,保证在高能效高谱效前提下,尽量逼近非完备信道估计条件下系统性能的理论极限。论文的主要思路为,在发送端采用高谱效的DDM预编码算法以提升频谱效率,采用先进的能效算法对数据和导频符合的能量分配进行优化;在接收端,结合信道估计信息设计次优的低复杂度高性能接收机,即块判决均衡反馈算法,并推导其对应的错误性能。通过发送和接收的联合设计,可综合提升多普勒分集传输系统的能效谱效。研究表明,通过合理的设计,高能效高谱效多普勒分集传输系统适合在高移动场景下工作,虽然系统性能相对理论下界略有损失,但仍可获得较好的分集增益,并可达到与理论极限一致的最大分集阶。

黄宇[9]2006年在《智能家庭网关设计的关键技术研究》文中提出家庭网络(Home Network)是指包括可以扩展到整幢住宅、整个社区在内的家庭范畴里的将个人电脑、信息家电、叁表(水表、电度表、煤气表)、照明系统、安全报警系统与计算机广域网相连接的一种崭新技术。 目前的家庭联网方案中,普遍存在布线难度高、费用大、传输性能不稳定、数据传输速率低等各种不同的缺点。如何建立一个智能控制化高的、Internet接入速率和家庭内部数据传输速率更快的、用户使用更简单方便的家庭网络,是家庭网络发展的关键所在。这使得必须我们引入家庭网络中的一个关键概念—家庭网关,来完成所需要的所有功能。基于此,我们提出了一种集宽带接入ADSL Modem、以无线局域网接入点AP和以太网于一体的家庭网关方案。 家庭网关中内部联网技术是家庭网络内部互联和智能控制的基础。本文以家庭网关集成的内部互联技术为主要研究对象,基于目前无线网络传输速率慢、室内多径信道干扰较大的情况,分析了应用于IEEE802.11协议族上的无线局域网的物理层传输技术正交频分复用技术OFDM,重点研究了OFDM在家庭室内多径信道环境下的抗干扰性能,比较了两种均衡方法对性能的改善,并对其进行了研究和仿真。 本文最后利用仿真软件OPNET建立了本方案中包含了OFDM技术的家庭网关的有限状态机模型和家庭网关节点模型,对此方案进行了仿真实现。仿真结果表明,应用了ADSL技术和OFDM的家庭网关,提升了传输速率和室内多径信道抗干扰等综合性能,达到了目前家庭网络发展的较高水平。

郑学召[10]2013年在《矿井救援无线多媒体通信关键技术研究》文中指出矿井应急救援通信装备是矿井救护队抢险救灾过程中不可缺少的设备,但由于煤矿空间、环境条件的制约,在灾区救援过程中最大限度的减少救护队员的携带重量和通讯工作维护量是极为重要的。因此,研究矿井救援无线多媒体通信数据在井下传输过程中的衰减及采集传输方法和设备本质安全特性等关键技术,开发出适合井下应急救援的无线多媒体通信系统,实时、准确地把灾区救援过程中的信息及灾后信息传送到井下救护基地和地面救灾指挥部及各级救援指挥中心,具有重要的现实意义。本论文从矿井灾害发生后井下的特殊环境出发,采用理论分析、依靠西安科技大学矿井安全生产模拟实验巷道和兖矿煤业股份有限责任公司鲍店矿井下巷道进行大量模拟实验和模拟计算相结合的方法,对矿井救援无线多媒体通信进行如下研究:首先,研究矿井救援无线多媒体通信的无线Mesh组网过程中的信号衰减机理和通信频段之间的关系,得出矿井无线多媒体通信在井下不同断面形状巷道、井下拐弯、井下支柱、井下巷道的粗糙度等环境中的无线衰减规律,借鉴地面先进的MIMO技术和OFDM无线技术相结合的方法来控制和减少无线信号的衰减,达到井下无线多媒体通信稳定传输的目的。其次,基于H.264编码的双码流网络视频服务器技术,对井下多媒体信息的进行同步采集技术进行了研究,利用Microsoft VisualC、双码流网络视频服务器配套SDK、微软基础类(MFC)等软件开发工具,开发了具有搜索发现服务器设备地址,红外摄像仪视频监测,视频录像,音频对讲传输,控制信号发送,传感器采集数据显示,报警提示的视音频和环境参数同步采集传输的软件系统。最后,根据井下应急救援过程中的所处的爆炸环境,以GB3836.4-2010爆炸性气体环境用电气设备和电气防爆原理为基础,研究多媒体通信设备电路的本质安全型控制方法和采用先进的保护电路芯片和多重保护电路控制,创造性的提出了通过缩短保护电流关断时间来控制火花能量的方法,将关断时间控制160ns以内,解决了井下救援过程中大容量电池的本质安全型防爆问题。结合以上相关研究,研制了一种具有Mesh组网功能的矿井救援无线多媒体通信系统,提出了矿井救援无线多媒体通信系统的技术指标。并通过现场应急救援实践,验证了矿井应急救援多媒体通信的技术指标,为进一步完善矿井应急救援无线多媒体的关键技术提供研究基础。研究结果可为进一步提升我国矿井应急救援通信的技术水平,为研制出适合矿山救护队员使用的救援多媒体通信装备提供理论指导。

参考文献:

[1]. 基于OFDM的无线组网技术研究[D]. 梁学俊. 武汉理工大学. 2004

[2]. 多带OFDM超宽带系统及其多址技术研究[D]. 黄凌鹤. 东华大学. 2008

[3]. 轨道交通车地无线组网技术及干扰分析[J]. 孙寰宇. 城市轨道交通研究. 2015

[4]. 基于OFDM的高速移动无线通信系统及宽带卫星通信系统关键技术研究[D]. 田清华. 北京邮电大学. 2013

[5]. WiMAX关键技术与组网策略研究[D]. 姚海昌. 北京邮电大学. 2008

[6]. 基于OFDM的融合式光接入网技术研究[D]. 曾健. 北京邮电大学. 2011

[7]. 光纤射频传输(ROF)接入系统及无线局域网应用研究[D]. 常宇光. 华中科技大学. 2009

[8]. 非完备信道估计条件下高移动无线通信多普勒分集传输技术[D]. 周维曦. 西南交通大学. 2015

[9]. 智能家庭网关设计的关键技术研究[D]. 黄宇. 湖南大学. 2006

[10]. 矿井救援无线多媒体通信关键技术研究[D]. 郑学召. 西安科技大学. 2013

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