无线光自适应副载波MDPSK调制系统特性分析

无线光通信中的自适应传输技术可有效抑制大气湍流引起的信道衰落.根据接收信噪比和预定目标误比特率要求,本文对通过瞬时湍流特性改变调制阶数的无线光自适应传输的通信系统进行了研究.给出采用Malaga分布湍流模型分别描述Gamma-Gamma、对数正态以及K分布湍流信道的相关参数设置;推导了Malaga湍流信道下无线光自适应多进制差分相移键控（MDPSK,M-ary Differential Phase Shift Keying）调制系统的平均误比特率、频谱效率以及中断概率表达式,以及基于MeijerG函数的渐近表达式.MDPSK自适应和非自适应两种调制系统特性分析结果表明：自适应调制系统不但在相同电信噪比下可获得更低的平均误比特率,还可以大大提高频谱效率,而不需要增加额外传输功率或牺牲误比特率.     

宽带无线OFDM系统调制算法的仿真分析

为了根据信道条件的变化,动态地选择适当调制方式,以便最大限度地提高频谱利用率,文章采用正交频分复用（OFDM）的多载波技术,提供了在OFDM子载波上MQAM、MPSK等调制方式的仿真测试,得出了MQAM的容噪性能星座图和误比特率曲线,MPSK和MQAM误比特率随M取值的变化情况。这些分析结果为在第四代移动通信系统中,根据不同信噪比环境选择合适的调制方式提供了参考依据。     

16QAM调制技术仿真及在卫星通信中的应用

QAM是一种频谱利用率很高的调制方式,相对于传统的QPSK调制方式,更适应于卫星通信对高速数据传输的需求。为深入研究QAM调制原理,本文利用Simulink工具搭建了16QAM信号基带传输模型,并通过观察仿真出的信号频谱、星座图、眼图、传输误比特率等信息,对16QAM调制解调技术的基带传输特性进行了进一步的研究。最后指出了16QAM调制技术在卫星通信应用中的优势及不足。     

基于OFDM技术的短波通信试验研究

短波通信是远距离信息传输的重要手段,OFDM(正交多载波调制)是一种在无线环境下具有较高频谱利用率的多载波调制技术。将OFDM技术应用于短波通信中,搭建了OFDM的试验平台,建立了短波通信链路,对接收端采集的基带OFDM信号进行了处理。通过编码和信道估计分别对信号进行纠错和信道补偿,处理结果表明,在传输速率600 b/s下系统的误比特率达到10-5数量级,系统性能良好。     

MIMO OFDM系统中基于物理层与链路层的跨层优化设计

该文讨论了基于空时编码发射分集正交频分复用(OFDM)系统的跨层传输技术.该技术结合了传统物理层自适应调制和链路层自动请求重发,利用链路层的误包率和信道估计参数计算自适应调制门限,在系统给定时延和误包率约束的基础上最大程度地提高了频谱利用率.仿真结果表明,该算法相比传统物理层自适应传输,在频谱利用率性能上有1.5dB以上的增益.但随着最大重传次数的增加频谱利用率的提高越来越小,这就使得实际系统能以较小的时延代价换取足够的频谱利用率增益.     

双向中继系统中基于压缩感知信道估计算法

针对提高系统传输的频谱利用率问题,采用将压缩感知理论应用于双向中继系统进行信道估计。详细研究在双向中继系统中信道估计算法的设计方法、实现过程,并对广义正交匹配追踪算法(GOMP)与OMP算法及传统的LS信道估计算法进行分析与比较。结果表明GOMP信道估计算法在均方误差(MSE)和误比特率(BER)及需要运行的时间上均较小。在稀疏的信道中,GOMP算法相比于传统LS信道估计算法能有效地提高频谱利用率,相比于OMP算法提高了实时性,降低系统的复杂度。     

带宽有效传输下多进制LDPC码的不等错误保护

针对频谱有效的多进制低密度奇偶校验（Low-Density Parity-Check,LDPC）码编码调制系统,本文提出了一种在带宽有效传输下的两级不等保护方案,两级不等错误保护分别来自码字特性和高阶调制,充分利用了码字变量节点的度和高阶调制中比特的不等可靠性。编码调制系统采用多进制LDPC码与高阶调制匹配结合,无需信息转换,针对不同误符号率和误比特率的需求,可在符号级和比特级提供不同可靠性达到不等错误保护的目的。仿真结果表明,在AWGN信道下,采用16QAM调制方式的性能优于16PSK调制方式,利用变量节点的度和高阶调制提供的信息,码字的误符号率和误比特率具有明显的不等错误保护区分度,对于重要的比特给予了较强的保护。      

基于分层调制的物理层网络编码研究

在实际的移动通信环境中,信道的状态复杂多变,该文针对双向中继信道的非对称性,提出采用分层调制方式的物理层网络编码方案。首先构建源节点、中继节点均采用分层(2/4-PSK)调制的双向中继通信系统模型;其次给出了中继节点的物理层网络编码解调及映射规则,推导出加性高斯白噪声下中继误比特率及端到端误比特率理论计算公式;最后仿真验证了理论分析结果。与采用传统QPSK调制技术的物理层网络编码相比,该方案利用分层调制的技术优势,确保较优信道的高速率传输,也兼顾了较差信道的传输可靠性。     

非正交-码索引调制方法

针对码索引调制(Code Index Modulation, CIM)相对于直接序列扩频在提升频谱利用率时,造成误比特率性能明显下降的问题,该文提出非正交-码索引调制(Non-orthogonal-Code Index Modulation, N-CIM)。发射端信息比特分割为伪随机(Pseudo Noise, PN)码映射块和调制信息块,并分别映射为PN码的索引和调制符号,调制符号的实部与虚部再选择相同的激活的PN码进行扩频。仿真与分析结果表明,在相同频谱效率时,N-CIM的误比特率性能比CIM在加性高斯白噪声信道中当误比特率为10–5时具备约2～3 dB的优势,在瑞利衰落信道中当误比特率为10–2时具备约2 dB的优势。     

卫星信道自适应传输技术研究

卫星通信由于信道条件开放,会受到各种大气因素的影响,为了提高数据传输的速率和可靠性,并在有限的频带资源下提供更高的频谱效率,自适应传输技术已逐步成为卫星通信领域的研究热点之一。文章首先介绍了卫星通信基本原理;然后深入研究了自适应编码调制技术的原理和关键技术。研究结果表明,相对于传统传输系统,基于自适应技术的传输系统在误比特率和数据吞吐量性能上有明显的改进。     

无人机数据链自适应调制技术研究

根据无人机数据链对传输可靠性与传输速率的要求,在对自适应调制技术原理研究的基础上,探讨了自适应调制技术中的几个关键问题,主要包括信道估计和调制方式的判决准则。首先对信噪比估计模型进行分析,针对该模型利用最大似然估计法对信道的信噪比进行估计,对自适应调制判决准则进行了分析与仿真。仿真结果表明,采用基于信噪比门限判决自适应调制方法,可使无人机数据链在误比特率较低的情况下（10^-5）提高系统的信息传输容量。     

弱湍流条件下LDPC码室内FSO通信系统调制性能分析

为了克服光在弱湍流大气条件传输时,光强闪烁造成的突发错误,理论分析了基于开关键控、脉冲位置调制、差分脉冲位置调制和数字脉冲间隔调制方式的自由空间光通信系统性能。首先推导了无线光通信未编码系统在各调制方式下的平均误比特率公式;在此基础上,将低密度奇偶校验码和置信传播算法应用到无线光通信系统中,研究了相应系统模型下的译码,并在大气湍流信道中进行了理论分析和实验仿真验证。结果表明,脉冲位置调制可获得最好的误比特率性能;采用低密度奇偶校验的大气弱湍流光通信系统比未编码的通信系统性能好,并且可以有效地增加信噪比增益,能够提高系统的抗干扰能力,在无线光通信系统中将有一定的应用前景。     

自适应调制的最优调制模式转换

根据信道条件采用自适应调制技术是解决衰落问题的有效手段,同时也可以有效提高误比特率性能或平均吞吐量.本文在无线衰落信道条件下采用方形正交振幅调制方式,以一般的恒功率自适应调制模型为基础,推导出了平均误比特率和平均吞吐量的一种近似的表述形式,并在平均误比特率的约束条件下,为了获得最大可能的吞吐量,利用Lagrangian最优化方法得出了调制模式的最佳转换等级,且通过仿真表明,采用了这种最佳转换等级模式的自适应调制方式,在保持恒定的平均误比特率的条件下表现出了优越的性能.     

基于Matlab的OFDM系统仿真及误比特率分析

以Matlab7.0为平台,结合IEEE802.11a协议,对OFDM系统进行建模仿真,主要包括发射机,无线信道模型以及接收机三部分。本文分析了不同传输模式及参数选择对OFDM系统性能的影响,比较仿真结果,可知系统的误比特率与传输的调制方式、编码速率有关。     

加窗的PAM-DMT室内白光通信系统研究

将脉冲幅度调制/离散多音频调制(PAM-DMT)应用于白光LED通信系统中,提出了将时域加窗技术与PAM-DMT相结合的思想,并且加入了循环前缀和后缀,做了系统仿真.结果表明,此系统能够有效抑制多径效应对系统性能的影响,提高系统的频谱利用率,降低系统的误比特率.     

基于频谱效率的低复杂度自适应MIMO系统

在一定的误比特率(BER)下,使用自适应MQAM调制可以最大化MIMO系统的频谱效率。通过不同的算法可以得到自适应调制MIMO系统的离散速率频谱效率(DRSE)。为了进一步提高频谱效率,提出了一种基于DRSE,在不同的算法之间进行切换的低复杂度自适应机制。研究了在两种2×2信道下即:独立同分布(i.i.d)的平坦瑞利衰落信道和空间相关的瑞利衰落信道,自适应MIMO系统在正交空时块编码(OSTBC)和空间复用(SM)之间切换的自适应机制。仿真结果表明,通过选择一种最优的调制模式及发射模式的组合方式,此切换算法可以使系统的频谱效率得到有效提高,同时只增加有限的反馈信息,降低了系统复杂度。     

符号率及调制参数可控的自适应调制系统研究

自适应调制是移动宽带系统的关键技术之一,它通过研究无线信道的衰落程度、信道流量等参数动态地改变调制方式,从而有效地改善误比特率性能和信息传输速率。本文研究了通过改变符号率及调制电平的方法实现的自适应调制系统。     

舰船激光通信中大气湍流对系统误比特率的影响

为了研究舰船激光通信系统中采用多光束发射与接收技术时,大气湍流对系统误比特率造成的影响,采用了对激光在大气湍流场中的传输方程进行解析求解的方法,忽略系统中其它噪声,仅考虑由大气湍流引起的系统误比特率,得到了在不同发射天线数目和相关系数条件下,传输距离、大气信道间距、对数振幅方差和系统误比特率的关系.结果表明,在弱起伏条件下,随着发射天线数目的增多或相关系数的减小,系统误比特率减少很快;湍流强度增大,系统误比特率增加;传输激光波长增大,系统误比特率降低;当发射天线数目一定时,随着大气信道间距变大,系统误比特率降低.     

舰船激光通信中大气湍流对系统误比特率的影响

为了研究舰船激光通信系统中采用多光束发射与接收技术时,大气湍流对系统误比特率造成的影响,采用了对激光在大气湍流场中的传输方程进行解析求解的方法,忽略系统中其它噪声,仅考虑由大气湍流引起的系统误比特率,得到了在不同发射天线数目和相关系数条件下,传输距离、大气信道间距、对数振幅方差和系统误比特率的关系。结果表明,在弱起伏条件下,随着发射天线数目的增多或相关系数的减小,系统误比特率减少很快;湍流强度增大,系统误比特率增加;传输激光波长增大,系统误比特率降低;当发射天线数目一定时,随着大气信道间距变大,系统误比特率降低。     

移动衰落信道中的自适应OFDM调制

在宽带移动OFDM(正交频分复用)系统中，不同的子信道经受不同的信道衰落，具有不同的传输能力。若采用固定速率调制方案，信道容量和发送功率未能获得充分应用。自适应调制技术能充分利用信道容量和信号功率，满足不同传输速率和服务质量的要求。研究了一种适用于宽带移动OFDM系统的自适应算法。在平均发送功率不变务件下，算法根据子信道的衰落特性，自适应地分配子信道中数据比特，选择不同的信号星座和发送功率，使得系统的功率和频谱效率达到最佳。首先推导了在平均发送功率受限条件下，瑞利衰落信道中最大频谱效率；其次，分析了在给定误比特率(BER)条件下，采用连续功率、连续星座MQAM(多进制正交幅度调制信号)调制的最大功率频谱效率，在此基础上提出适用于实际系统的离散功率、离散星座MQAM调制算法；最后进一步优化系统的功率密度谱。计算机模拟表明：该算法能明显地提高移动OFDM系统的频谱效率。