新型基于几何的3D非平稳V2V MIMO信道模型

针对具有多种通信场景和收发端快速移动的V2V通信系统,提出一种基于几何的3D V2V MIMO信道模型.该模型首次结合双球模型和半椭球体模型,分别使用双球和半椭球体模型表征动态和静止散射体;考虑到收发端的运动状态,引入时变的出发角、到达角以及路径长度用于研究V2 V信道的非平稳特性;对所提出的信道模型,推导了空间互相关、时间自相关和多普勒功率谱密度等统计特性函数,分析了不同场景和参数下的V2 V信道统计特性.结果表明,不同场景下V2 V信道各统计特性有较大差异,信道相关性与时间变化和散射体分布密切相关.仿真结果与理论值的高度拟合验证了模型的正确性,为V2 V通信链路的设计提供了理论依据,拓展了基于几何的V2 V信道建模领域的研究.     

OFDM系统中突发模式下的同步及信道估计技术

分析了突发模式的通信体制特点,对采用OFDM技术的高速数据传输系统进行了设计,建立了系统基带发射模型和基带接收模型,重点研究了其中的两项关键技术:同步和信道估计,提出了能够满足突发系统要求的实现算法,并分别通过仿真验证了可行性;最后,在AWGN信道和衰落信道条件下,对运行上述算法的系统进行了综合仿真,给出了系统的误码率性能。     

Nakagami-m信道RFID系统通信误码率研究

随着RFID技术应用领域的增加,RFID系统性能的评估也日趋重要。为了评估RFID技术在衰落信道下的性能,分析了RFID系统中的调制与编码技术,通过分析反向散射调制的误码率,导出了Nakagami-m衰落信道下标签的错误率,给出了不同信道衰落参数和编码参数下的数值仿真结果。结果表明,衰落参数越大,重复编码次数越多,标签错误率越低。     

车联网中V2I通信路由的研究

节点移动和无线链路的衰落导致车联网 (Vehicular Ad Hoc Networks,VANETs)拓扑的快速变化。传统的路由通常依据移动参数(如位置、速度和方向)计算链路稳定性,而忽视信号的多径衰落,其降低了网络性能的。为此,提出面向Nakagmai衰落信道的车与路边设施通信 (Vehicles-to Roadside Infrastructure, V2I)通信路由(Nakagmai Fading Channel-based V2I Communication Routing, FCCR)。FCCR路由引用有效链路寿命作为新的路由指标,其考虑了移动参数和多径衰落信道统计值对链路稳定性的影响,目的在于使车辆能够选择具有最稳定、最小衰落连通路边设施(Road Side Units, RSUs)的路由。实验数据表明,提出的FCCR路由算法提高了吞吐量,并降低了开销     

多径衰落信道的统计特性与仿真研究

在多径衰落信道的统计特性与仿真实现问题的研究中,针对目前无线信道存在的不确定性和信道衰落对无线通信质量提高有不利因素的状态,为改善无线移动通信系统多径时延扩展而引起的符号间干扰的现状.在对多径信道的传输特性进行分析研究的基础上,对基带信号接收中多径引起的ISI进行仿真分析,并总结了利用MATLAB对无线移动信道进行仿真分析的一般方法,对多种调制方式下的诸如瑞利和莱斯衰落、频率选择性,AWGN信道等信道模型下的多径传播进行进一步仿真分析.这将为研究移动信道抗衰落技术提供基本依据,对实际工程有一定的理论指导意义.     

基于5G波段的V2V高速无线信道建模

高速移动的车车(Vehicle-to-Vehicle,V2V)信道与传统蜂窝系统的无线信道相比,其不同在于V2V无线信道的快速时变特性,主要体现在多径分量的快速变化、存在较大多普勒频移以及每条多径都具有动态生/灭特性。提出了一种高速无线信道建模方法,采用马尔科夫链模拟信道的动态生/灭特性,基于Nakagami分布仿真莱斯、瑞利等信道单径衰落,用抽头延时线模型完成高速多径信道建模。与传统无线信道建模方式相比,具有快速建模、动态改变和易于产生的特点,为高速移动无线接收机算法的开发奠定了基础。仿真结果表明,城市车内天线(UIC)信道多径数目最多,衰落最严重。     

基于自适应截断机会波束的无线传感器网络

衰落环境会造成无线传感器网络性能急剧下降,为了提高衰落通信信噪比,讨论了在单跳网络的中心节点设置多天线阵列,通过采用截断机会波束技术,并选择状态好的传感器节点来提高衰落信道性能的方案.分析了采用自适应机会波束后节点的反馈量以及信干噪比分布函数的变化,并对系统进行仿真,验证了自适应截断机会波束系统能够提高节点信干噪比和系统容量.     

MANET中瞬时链路的成因与应对方法研究

研究了无线信道大尺度路径损耗和小尺度信号衰落的基本原理,论证在当前移动自组网的性能研究中,未引入小尺度信号衰落所造成的不客观性.对NS-2仿真软件进行开发,设计基于瑞利分布的小尺度信号衰落模型,实现真实无线信道环境的仿真.通过仿真实验,分析小尺度信号衰落所产生的瞬时链路对通信性能所产生的影响,并提出相应的应对思路和策略.     

航空无线信道衰落混合应用模型分析及仿真

根据飞机不同飞行状态分析了航空无线通信过程中的信道控制问题,针对控制飞机飞行状态,有停场、滑行、起飞、降落和飞行途中适用的信道模型,为了优化通信系统抗信道衰落性能,需要仿真上述模型.从各种衰落模型的相互关系分析,提出了一种航空无线衰落信道混合应用模型,通过实现瑞利衰落分布和对数正态分布,经线性和非线性变换可以得到Nak-agami和Suzuki等分布.对复合衰落模型进行了仿真,仿真结果符合理论值.证明混合衰落模型设计和仿真方法可以用于无线信道模拟器设计和通信系统仿真.     

直接序列扩频矿井通信系统的性能分析

为了解决煤矿井下信道多径衰落严重、通信系统误码率较高的问题,利用MATLAB/Simulink进行建模与仿真,对矿井信道衰落特性进行分析;由于扩频通信在理论上具有抗多径衰落的优点,可将其应用到矿井通信,通过仿真表明:在多径瑞利衰落信道下,系统误码率最高;当系统信噪比低于12.5dB时,采用直接序列扩频通信系统的误码率要比衰落信道下的都低;进一步研究发现:并不是PN码码长越长、扩频增益越高、信噪比越大系统性能越好。     

瑞利信道下线性分组码的分集增益研究

比较AWGN信道与瑞利信道的误码性能,研究瑞利信道下分集支数与信息传输可靠性之间的关系。推导线性分组码在瑞利信道下误码率上界的理论表达式,得到分集增益与其最小汉明距离的关系。基于蒙特卡洛法对误码性能进行仿真,并与理论误码率上界进行比较,结果表明线性分组码在瑞利信道下获得的分集增益等于其最小码距。     

信道预测天线选择的空时分组码物理层安全增强

针对延时发射天线选择(TASD)/正交空时分组码(OSTBC)无线通信系统,基于最小均方误差(MMSE)信道预测器,提出一种系统物理层安全增强方案。将MMSE信道预测方案应用于TASD/OSTBC无线通信系统,构成信道预测发射天线选择(TASP)/OSTBC无线通信系统,并对其推导瑞利块衰落信道上安全中断概率、非零安全容量概率以及渐近安全中断概率的解析表达式。在此基础上,分析主信道收发天线数、窃听者天线数和信道的归一化延时等参数对系统物理层安全性能的影响。数值计算和仿真结果表明,采用TASP可以提高OSTBC编码无线通信系统的物理层安全性能。     

基于跨层设计的矿山物联网感知层协作网络寿命优化

为了满足矿山物联网感知层服务质量（ QoS）的要求,采用一种基于跨层设计的无线协作通信机制,在Nakagami-m衰落信道中,通过物理层自适应调制编码（ AMC）和链路层混合自动重传请求（ HARQ）协议跨层设计,研究无线通信网络的HARQ协作机制,推导出协作传输系统的总能耗表达式,建立跨层优化模型。基于贪婪策略的思想,提出一种网络寿命最大化的功率分配算法（ NLMPAA）,在保证误码率指标的前提下,在最大功率的约束范围内,对功率矩阵进行优化,使网络寿命最大化。仿真结果表明：基于协作机制的网络寿命明显优于非协作机制网络,本文提出的NLMPAA可以延长网络寿命20%以上。     

衰落信道下SCMA性能仿真研究

本文在一种上行SCMA（稀疏码分多址）系统模型的基础上,研究了衰落信道下SCMA通信系统的误码性能。首先比较了AWGN（高斯）信道以及衰落信道下SCMA和SC-FDMA（单载波频分多址）两种系统的性能;接着分析了快衰落信道、慢衰落信道、平坦衰落信道和频率选择性衰落信道下SCMA系统性能。仿真结果表明,与传统正交多址SC-FDMA相比,衰落信道下SCMA在用户连接数和误码性能上有一定优势。与AWGN信道相比,衰落信道使得SCMA系统误码性能迅速下降。在瑞利平坦衰落信道下,信道衰落的快慢变化导致SCMA系统误码性能最大产生约5dB损失;在频率选择性衰落信道下,多径时延扩散致使SCMA系统误码性能最差。     

节点位置对窃听信道安全容量的影响

随着无线通信技术的不断发展,无线通信中的安全问题已成为制约其发展的重要因素。文中基于香农信息论,从安全区域的角度分析了加入协作干扰后瑞利衰落窃听信道模型的安全性能,并且对窃听节点与协作干扰节点的位置变化与系统安全容量的关系进行了研究,然后在瑞利衰落信道模型下基于地理位置的变化对遍历保密容量进行了数值仿真。结果表明引入协作干扰节点可以提升系统安全容量,且适当增加协作者个数、调整协作者位置以及合理的功率分配都可以增强通信系统的安全性。     

低密度校验码在瑞利衰落信道中的性能分析

低密度校验（LDPC）码具有编码增益高，译码速度快，可并行译码等特点，是当前编码界的一个研究热点，但是目前已有的研究成果都集中在高斯信道上，该文分析和讨论了LDPC码在瑞利衰落信道下的性能，应用联合界技术推导了一个规则友的性能限，并给同了仿真结果，且发现LDPC码在瑞利衰落信道下也具有非常好的性能。     

中继系统中断概率研究

针对无线通信系统的两种典型信道—频率选择性的多径Rayleigh衰落信道和Nakagami-m信道,中继方式为解码-转发（DF）和放大-转发（AF）的单中继系统的中断概率问题进行详细且深入的研究。分别计算AF方式和DF方式中继系统信噪比的概率密度函数（PDF）和累积分布函数（CDF）,利用CDF可得在给定的系统数据速率要求的前提下相应的中断概率的闭式解。对该中继系统的中断概率模型进行仿真。仿真分析显示,闭合表达式与数值仿真结果吻合良好。     

基于小波包变换多载波调制通信系统的均衡算法

对于在复杂的移动传输环境中传送高速的数据流,小波包多载波调制通信系统在数据传输过程中仍然不可避免地存在着由于多径效应引起的符号间干扰。在对多径瑞利信道的建模基础上分析了小波包多载波调制系统在瑞利信道下的系统性能。同时,通过引入强迫归零方法,提出一种对时域信道冲激响应估计下的强迫归零均衡算法。该算法简单且易于实现,不增加任何系统复杂度。仿真结果表明系统在多径瑞利信道下的性能得到了有效提高,证明了该方案的可行性和在高速数据传输领域及未来移动通信中具有良好的应用前景。     

信道估计误差与同道干扰下的双向中继系统性能分析

分别在瑞利衰落 环境和瑞利 莱斯混合衰落环境下,研究了双向中继系统在同时受到信道估计误差和同道干扰影响下的中断概率性能。首先,给出了系统模型以及系统协议;然后,基于得到的接收端信干噪比表达式,分别推导了双向中继系统在单一瑞利衰落环境和瑞利 莱斯混合衰落环境下的中断概率表达式;最后,分析了双向中继系统受信道估计误差和同道干扰影响时的最佳中继位置选择,并得出了最佳中继位置的闭式表达式。数值仿真验证了所推导的中断概率表达式以及最佳中继位置表达式的正确性,揭示了信道估计误差和同道干扰对系统性能的影响,表明当信道估计质量阶数小于1时性能将明显下降,当衰落因子增大时性能将得到提高。