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MIMO-OFDM系统中短波信道特性研究与测量

作　者: 王运健
导　师: 李少谦
学　校: 电子科技大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 短波 信道传播特性 信道测量 频域信道估计
分类号: TN919.72
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 127次
引　用: 2次
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内容摘要


信源、信宿和信道构成了通信系统,信源是信息的发源地,信宿是信息的到达地,信源和信宿之间的通道叫做信道。对于通信系统的研究,信源和信宿都是真实可见的,但是对于信道来讲,它可能是可见的真实的物质组成,比如光纤、电缆,也有可能是完全无法用肉眼看见的,比如无线通信中的无线信道。本文的研究内容是为了在短波环境下使用通信系统做研究准备,为了保证通信系统的可靠性和可行性,我们必须首先了解和掌握短波信道的特性,才能给与后期工作理论依据和实际指导。为了实现这一目标,本论文中首先通过查阅资料,研究了短波通信的概念与应用,以及短波信道的传播方式,并且对于短波信道的重要特性:多径效应和时间色散以及多普勒频移和频率色散进行了详尽的介绍。目前来讲,对于短波信道的研究只进行到这种层度,为了短波通信质量的提高,在以后的研究中,必然还需要更深入,更细致的研究短波信道。信道测量也是研究信道的一个重要途径,在了解了短波信道特性之后我们研究了信道测量的一些基本方法,并且尝试把这些方法运用到短波信道的测量中。本论文仍然着重从多径效应和多普勒频移方面测量信道,根据研究比较,我们选择了在单天线发送单天线接收的情况下,利用PN序列的扩频滑动相关的方法测试短波的冲激响应,再通过数据处理从而得到短波的时间色散和频率色散参数。在matlab仿真测试中,我们通过m语言程序,验证了该算法的可行性和准确性。本文还为下一步在短波系统中采用OFDM-MIMO通信系统在铺垫研究,测试了在双天线发送,双天线接收的情况下,在短波信道中两个天线间的相关性,本文选择的测量方法是采用了导频训练序列的信道估计算法。通过matlab仿真测试,验证了该方法的可行性和准确性,为项目下一步工作提供了数据支持。最后,本文介绍了最终的实验平台组成,芯片选型,程序流程、数据处理流程和数字信号处理器实现的细节。并且将利用信道仿真器模拟外场测试的结果和matlab仿真的结果与理论值进行了比较,进一步验证本文研究方法的正确性。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-14
第一章 引言  14-18
  1.1 短波通信的概念与应用  14-15
  1.2 短波通信的优点  15
    1.2.1 通信距离远  15
    1.2.2 顽存性强  15
  1.3 短波通信的缺点  15
  1.4 本文主要工作  15-17
  1.5 论文结构及内容安排  17-18
第二章 短波信道的特性  18-26
  2.1 短波传播分类  18-19
    2.1.1 地波传播方式  18
    2.1.2 天波传播方式  18-19
  2.2 短波电离层传播的基本特征  19-25
    2.2.1 短波信道多径效应和时间色散  19-21
    2.2.2 短波信道的多普勒频移和频率色散  21-22
    2.2.3 短波信道的衰落和干扰  22-24
    2.2.4 最高可用频率(MUF)  24-25
  2.3 本章小结  25-26
第三章 短波信道传播特性测量方法研究  26-45
  3.1 短波信道特性测量方法研究  26-29
    3.1.1 基于扩频滑动相关的信道测量方法  26-28
    3.1.2 短波信道典型参数测量  28-29
  3.2 仿真结果及分析  29-44
    3.2.1 时间色散参数的测量和仿真结果  32-37
    3.2.2 频率色散参数测量的仿真结果和分析  37-44
  3.3 本章小结  44-45
第四章 短波MIMO信道相关性测量方法研究  45-54
  4.1 MIMO系统相关模型  45-48
    4.1.1 MIMO系统模型  45-46
    4.1.2 MIMO系统相关矩阵模型  46-48
  4.2 MIMO信道相关性测量方法研究  48-50
    4.2.1 MIMO-FDM频域信道估计  48-50
  4.3 相关性测量仿真结果和分析  50-53
  4.4 本章小结  53-54
第五章 短波信道测量实现  54-80
  5.1 实验平台介绍  54-59
    5.1.1 实验样机硬件介绍  54-56
    5.1.2 短波信道模拟器介绍  56-59
  5.2 DSP程序设计  59-60
  5.3 短波信道典型参数测量实现  60-73
    5.3.1 发端实现  60-62
    5.3.2 收端实现  62
    5.3.3 参数测量方案实现  62-73
  5.4 短波MIMO信道相关性测量实现  73-79
    5.4.1 发端实现  74-75
    5.4.2 收端实现  75
    5.4.3 相关性测量方案实现  75-79
  5.5 本章小结  79-80
第六章 全文总结及未来研究方向  80-82
  6.1 结论及本文主要贡献  80
  6.2 进一步方向  80-82
致谢  82-83
参考文献  83-86
个人简历  86-87
攻读硕士学位期间的研究成果  87-88

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 通信 > 数据通信 > 按传输线路分的数据通信 > 无线数据通信
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