国防科学技术人文研究生院论文摘要无线信道是无线通信系统最基本的部分。 信道建模和仿真对于无线通信系统的研究和开发具有重要意义。 因此,无线信道的研究具有理论意义和实际应用价值。 。 本文从无线电波的传播特性出发,研究无线信道的无线电波传播模型和信道描述参数,重点分析对基带信号处理有重要影响的小尺度衰落模型:复数表示法研究了通信信号的特性,并结合无线信道的特点进行了讨论。 讨论了信道的基带冲激响应模型以及SIsO、SIMO、MISO、MIMO等无线通信系统的基带模型描述方法。 多径效应和多普勒效应是影响小尺度衰落的两个最重要的因素。 本文研究并模拟了无线信道的多径效应和多普勒效应,重点研究了平坦衰落信道和频率选择。 对性通道的通道模型进行了仿真验证。 短波通信是一种重要的无线通信方式,在现代通信中发挥着重要作用。 长期以来,它一直是远距离通信不可或缺的方式。 短波信道与其他无线信道相比有其自身的特点。 本文在无线信道研究的基础上,研究了短波信道的特性,分析了短波信道数学模型(沃特森模型)的结构和仿真算法。 结合研究,建立了基于Matlab的软件仿真平台并进行了仿真验证。 最后,利用Waterson信道模型,提出了一种基于FPGA的可编程短波信道模拟器的硬件实现方案,并分析了方案中的关键技术和实现方法。

信道模拟器可以实时模拟窄带信道条件下短波电离层反射信道的主要特性,如多径时延、瑞利衰落、多普勒频移等,其主要技术指标满足设计要求。 该模拟器硬件结构简单,通用性强,在开发阶段可以部分或全部集成到接收机中,方便性能测试。 关键词: 无线信道 信道模型 多普勒效应 多径效应 Watterson 模型 信道模拟器 国防科技大学 研究生论文 摘要 无线通信系统是无线通信系统的一部分。 因此,对无线信道进行研究具有理论和实用价值。 本论文从特征波的推广出发,对海浪的特征波进行了研究。 研究了对基带信号处理可能产生重大影响的小尺度衰落信道模型; 已经讨论了多信号和基带信道脉冲响应模型,以及SIS0 SIMO、MISO、MIMO等无线通信系统。 多径效应和多普勒效应是最重要的因素。 缩放。 本文对线路通道的多贴片奥普勒效应进行了研究和仿真。 并重点关注Neland频率选择通道模型的变化。 给出他们的模拟。 高频通信是最重要的无线通信方式之一,并且在现代通信中具有重要的地位,是其不可或缺的重要手段。 远距离通讯。 与有线信道相比,高频信道有其自身的特点,本论文在研究无线信道的基础上,研究了高频信道的特性。 然后研究了一个重要的高频信道模型的结构和仿真算法。 沃特森模型; 最后建立了基于Matlab的软件仿真平台。 最后基于Watersonic信道模型,给出了基于FPGA的Pro Grammable信道模拟器的实现方案以及关键技术逻辑实现方法。 对窄带高频信道的多径时延、瑞利高衰落、多普勒频移等进行了信道仿真,主要技术指标达到了设计要求。 该模拟器硬件简单,通用性强; 它可以集成到 smeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeee 关键词:WirelessChannel、ChannelModel、Dopp leeefetteeeeeaaattateateeeeModel C hanneISimulator 第 1I 页 国防科技大学研究生论文无线通信系统模型……………………………………………………5 图 2 原理图多径时延……………………………………………………………………11 图3 平坦衰落信道对信号的影响……………………………… ………………………1 图8 信道脉冲响应的基带模型和通带模型……………………………………21 图9 多径无线信道时变离散脉冲响应模型…… ……………………………………。 22 图 10 延迟扩展对信号的影响…………………………………………………………。 30 图 11 发射信号和通道的频谱…………………………………………………………。 . 31 图 12 发射信号和接收信号的频谱……………………………………………………………… 31 图 13 延迟扩展对通道传递函数的影响……………………………………。 . 32 图 14 多径效应和多普勒效应对单音信号的影响…………………………………… 32 图 15 多普勒扩展对 100HZ 单音信号的影响…………………… ………………. 33 图16 整形滤波器法生成的瑞利衰落模型………………………………………… . 35 图 17 瑞利衰落信道的脉冲响应………………………………………………………………。 35 图 18 瑞利衰落信号包络………………………………………………………… 36 图 19 频率选择信道仿真结构图……………………………… ………………. 37 图20 频率选择性信道对信号的影响……………………………………。 37 图21 短波多径传播路径数分布……………………………………………………………… 40 图 22 WATrERSON 信道模型原理框图…………………………………………………… 42 图 23 短波信号电离层反射模式……………………………… ………………. 42 图 24 WATTERSON 信道模型路径增益功率谱……………………………………。 . 43 图 25 WAFIERSON 通道模型软件仿真示意图…………………………………… 44 图 26 发射信号波形和频谱………………………………………… ……. 45 第四页 国防科学技术大学研究生院论文 图 27 路径延迟仿真图……………………………………………………………………46 图 28 通过 1OHZ多普勒扩展输出信号波形和频谱………………47 图29 50HZ 多普勒扩展输出信号波形和频谱……………………47 图30 100HZ 多普勒频移后信号波形和频谱…… ……………-48 图 31 双路无噪声时的输出信号波形和频谱………… ………. :………………48 图 32 双路径有噪声时的输出信号波形和频谱……………………………………49 图 33 短波信道模拟器原理框图……………… …………………………………………。 50 图 34 Hilbert 滤波器结构……………………………………………………………………54 图 35 FIR 滤波器 IP 核外部结构………………………… ……………………。 . 55 图 36 希尔伯特滤波器的幅度谱和相位谱……………………………………。 . 55 图 37 双口 RAM 先读后写模式时序图…………………………………… 56 图 38 高斯噪声产生原理框图……………………………… …………. 58 图 39 复数乘法器实现多普勒频移……………………………………………………………… 59 图 40 正弦和余弦搜索表示………………………………………………。 60 图 41 通道仿真模块的 RTL 视图……………………………………………………………… 61 各种环境下的路径损耗指数………………………………………………………………. 7 表2 路径损耗经验模型列表……………………………………………………………… 7 表 3 小尺度衰落信道特征………………………………………………17 表 4 小尺度衰落信道分类…………………………………… ………………………17 表5 通道模拟器设计参数指标………………………………………………………………60 vi页原创性声明 本人声明所提交的论文是本人在导师指导下完成的研究工作和研究成果。 据我所知,除非文中特别注明和承认,该论文不包含他人已发表和撰写的研究成果,也不包含用于获得国立大学学位或证书的研究成果国防技术或其他教育机构。 通过材料。 与我一起工作的同志对这项研究所做的任何贡献都已在论文中明确指出并表示感谢。 论文题目:论文版权授权书 我完全理解国防科技大学关于论文保存和使用的规定。我授权国防科技大学保留并发送论文副本和电子文件给国家有关部门或机构,允许查阅、借阅论文; 论文的全部或部分内容可以纳入相关数据

作者 admin