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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
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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。
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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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