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短波Watterson信道下STBC-OFDM性能研究

作 者: 彭丹丹
导 师: 王旭东
学 校: 大连海事大学
专 业: 信息与通信工程
关键词: 短波信道 Watterson模型 空时分组码 正交频分复用
分类号: TN925
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
下 载: 32次
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内容摘要


短波通信是远距离通信的主要手段之一。近年来,短波通信因其发射功率小、抗干扰能力强等优点,被广泛应用于多种通信领域。目前,在短波通信领域,提高通信速率是研究短波通信的主要方向之一。同时,空时编码技术作为一种能够提高信道容量的有效技术,也得到了广泛的研究。本文提出了将空时编码技术应用到短波通信中这一设计思想。由于空时编码技术仅适用于平坦衰落信道,鉴于短波信道特性,如果直接应用空时编码技术,会使编码变得非常复杂,因此,可以通过引入正交频分复用技术(OFDM)来解决。正交频分复用技术可以把频率选择性衰落转化为平坦衰落,并且有较强的抗衰落特性,因此,将空时编码技术和OFDM技术相结合,优势互补,可以达到很好的通信效果。本文首先介绍了短波信道的多径时延和衰落特性,构建出了短波信道Watterson模型,并实现了模型的仿真。其次,详细阐述了空时分组码(STBC)的基本原理以及不同空时分组码的编译码方法,给出了平坦衰落信道下STBC误码性能仿真结果。同时,还对OFDM技术原理进行了描述,对STBC-OFDM系统性能进行了仿真分析。在此基础上,对短波Watterson信道下的STBC和STBC-OFDM系统进行了分析,建立了系统及信号模型,给出了仿真结果和分析结论。仿真结果表明,在短波通信中结合OFDM技术的STBC系统,能够充分利用频谱资源获得更低的误码率,提高通信系统性能,达到短波通信的要求。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章 绪论  9-14
  1.1 本文研究背景  9-10
  1.2 MIMO和空时编码技术  10-12
    1.2.1 MIMO技术  10-11
    1.2.2 空时编码技术  11-12
  1.3 多载波技术  12-13
  1.4 本文研究内容及章节安排  13-14
第2章 短波信道模型  14-27
  2.1 短波的传播  14-15
    2.1.1 地波传播  14
    2.1.2 天波传播  14-15
  2.2 短波信道的特性  15-18
    2.2.1 短波电离层反射信道  15-16
    2.2.2 短波信道的传输特性  16-18
  2.3 短波信道的建模  18-27
    2.3.1 Watterson模型  19-20
    2.3.2 Watterson信道建模仿真算法  20-25
    2.3.3 仿真结果  25-27
第3章 空时分组码  27-36
  3.1 Alamouti空时分组码  27-30
    3.1.1 编码原理  27-29
    3.1.2 译码原理  29-30
  3.2 正交空时分组码  30-34
    3.2.1 正交空时分组码的编码  30-31
    3.2.2 正交空时分组码的译码  31-34
  3.3 空时分组码的性能  34-36
第4章 正交频分复用系统  36-46
  4.1 OFDM技术的基本原理  36-42
    4.1.1 OFDM的概述  36-37
    4.1.2 OFDM系统的基本模型  37-39
    4.1.3 OFDM系统的保护间隔和循环前缀  39-42
  4.2 OFDM系统的性能分析  42-44
    4.2.1 OFDM传输系统的频带利用率  42-43
    4.2.2 OFDM传输系统的抗码间干扰特性  43-44
    4.2.3 OFDM系统的抗衰落性能  44
  4.3 OFDM系统在短波通信中的应用  44-46
第5章 OFDM技术在空时编码中的应用  46-56
  5.1 STC—OFDM系统模型  46-49
  5.2 STBC—OFDM系统模型  49-53
  5.3 仿真结果及其性能分析  53-55
  5.4 本章小结  55-56
第6章 Watterson信道下STBC—OFDM系统性能  56-62
  6.1 Watterson信道下STBC系统的性能  56-59
    6.1.1 Watterson信道下STBC系统  56-58
    6.1.2 Watterson信道下的仿真结果及其分析  58-59
  6.2 Watterson信道下STBC—OFDM系统的性能  59-61
    6.2.1 Watterson信道下STBC—OFDM系统  60-61
    6.2.2 Watterson信道下的仿真结果及其分析  61
  6.3 本章小结  61-62
第7章 结论  62-63
参考文献  63-68
致谢  68-69
研究生履历  69-70

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线通信 > 无线电中继通信、微波通信
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