基于ITS和OPNET软件联合的短波网络仿真方法

针对OPNET网络仿真软件不能体现短波天波传输特点的问题,分析了短波天波传输信道的特性,给出了天波传输方式下的路径长度和传输损耗的计算方法。介绍了OPNET网络仿真软件和ITS短波信道模拟软件,结合信道计算方法和软件仿真原理,分析了两种软件在短波网络仿真中的契合点,提出了基于两种软件联合的短波网络仿真方法。通过将联合仿真方法在短波网络性能分析中的应用,得到的结果能够体现短波信道特点,说明该联合仿真方法能够为OPNET软件下的短波网络仿真提供较真实的短波信道环境。     

JTIDS数据链在部分频带干扰下的性能分析

联合战术信息分发系统(Joint Tactical Information Distribution System,简称JTIDS)采用组合调制体制和多层编码体系保证报文传输的可靠性。分析了JTIDS数据链在莱斯衰落信道环境下的抗干扰性能,并通过仿真分析了该系统在部分频带干扰下的符号误码率和报文丢失率。仿真结果显示,由于JTIDS系统将RS编码、交织等多种编码技术和DS/FFH MSK调制技术相结合,使其在复杂信道环境下保持较低的符号误码率及报文丢失率,满足数据链报文传输可靠性的要求。     

Turbo均衡的误码率性能分析及应用

对Turbo均衡系统中的分量编码器、约束长度、交织长度、迭代次数、码率等参数进行了系统分析,在log-MAP算法基础上,仿真出了这些参数与误码率之间的定量关系,并分析了Turbo均衡在高斯白噪声信道和瑞利信道中的不同表现,为Turbo均衡的具体应用提供了可靠的参数选择依据。针对短波信道不稳定,短波电台数传误码率高的情况,设计了以Turbo均衡为核心的无线增强解决方案,并通过仿真验证了其在不同信噪比条件下降低误码率的效果。     

天波雷达信号传播模拟研究

针对天波超视距雷达(OTHR)和短波通信系统均工作在高频段,分析了采用短波宽带信道模型模拟OTHR信道的可行性和有效性。研究了ITS宽带短波信道模型的建模方法,由于OTHR对信号误码率和误信率等要求低于通信系统,从而对ITS模型进行了合理的简化。由某实测数据获得信道的具体参数,对采用线性调频信号的OTHR进行了信号传播模拟,验证了传播模拟的合理性。     

通信误码率对浮标声纳系统DOA估计性能的影响

浮标声纳受到功耗、体积和硬件复杂度等因素的限制,通常将接收数据通过无线信道发送到终端设备进行处理。由于多径传播、衰落特性以及多普勒效应等众多因素的干扰,信号在无线通信传递中会产生误码并影响最终系统性能。针对复杂传输信道环境下的浮标声纳系统,研究了误码率对系统的多目标方位估计性能的影响,并通过计算机仿真给出了误码率允许的门限。     

散射通信中OFDM/OQAM的ICI和ISI分析

散射通信以其特有性能在无线通信领域发挥着重要作用,但存在传播损耗大、多径传输和衰落问题,基于交错正交幅度调制的正交频分复用系统(OFDM/OQAM)无需循环前缀,既具有传统正交频分复用系统(OFDM)抗多径干扰的优势,又利用滤波器组消除多径信道之间的符号间干扰(ISI)和载波间干扰(ICI),而无需保护间隔,提高了频谱利用率。建立了对流层散射信道抽头延迟线信道模型,分析了ICI和ISI的数学统计特性,将OFDM/OQAM系统与CP-OFDM/QAM系统进行对比。仿真分析表明:散射信道下OFDM/OQAM系统较传统的OFDM系统抑制ICI和ISI具有明显优势,误码率(BER)明显降低,为实现散射信道的高速率、大容量可靠通信提供了的方向指导。     

天波超视距雷达路径传播损耗仿真计算与分析

为研究天波超视距雷达路径传播损耗规律特性,针对天波超视距雷达电波传播特点,利用现有理论成果,建立了路径传播损耗的计算机仿真模型,设计了一种简洁的路径传播损耗仿真计算流程,仿真分析了各种因素对路径传播损耗的影响,得出了降低路径传播损耗的有效措施,为天波雷达的作战使用提供了理论依据.     

MFSK/FFH系统分集合并算法性能对比研究

推导了部分频带干扰最佳干扰系数表达式并进行了仿真验证,描述了多进制频移键控/快跳频(MFSK/FFH)系统、衰落信道和分集合并算法模型,在最坏部分频带干扰和衰落信道下,仿真对比了MFSK/FFH系统采用线性分集合并、限幅线性分集合并、自归一分集合并、排序统计自归一分集合并、乘积分集合并5种分集合并算法时的误码率性能,结果表明:在最坏部分频带干扰和衰落信道下,线性合并性能较差,其他4种算法性能较为相似,Rayleigh衰落信道中排序统计自归一分集合并和乘积分集合并算法性能最优。     

短波信道模型仿真实现及改进算法研究

针对短波信道多径、衰落、多普勒频移和频扩的特点,设计了一种以Watterson模型为基础的纯软件短波信道仿真算法,并应用Matlab进行仿真实现,仿真结果验证了算法的有效性.同时,就Watterson模型中各子路径的时间延迟和多普勒频移不是时变参数这一不足,提出了模型的改进方案,将多径时延和多普勒频移建模为满足高斯分布的随机变量,从而更好地反映短波信道的时变特性,扩展了Watterson模型的适用条件和有效带宽,并进行了仿真验证.该算法既适应于全数字化短波通信系统的仿真,又可以方便地应用到短波信道半实物模拟器中,具有重要的实际意义.     

短波无线接入网方案的研究

由于短波信道特性和通信技术水平的制约 ,长期以来短波通信局限于话音通信、点对点通信等有限的几种通信业务。研究短波无线接入技术 ,实现利用短波电台组网 ,并接入公用或专用数据网 ,对实现野战机动条件下的指挥自动化具有非常重要的意义。本文介绍了一种利用短波信道接入公用或专用数据网的设计方案和实现方法 ,并根据短波信道特点 ,对各层协议进行了分析。该协议对上层应用透明 ,并能够保证短波信道上相对无差错传输     

一种SC-CFDMA卫星通信系统及其性能分析

针对MC-CDMA信号峰均比较大、传输性能易受星上非线性功放影响的问题,提出一种信号呈现单载波特性的MC-CDMA系统,即单载波码分与频分多址(SC-CFDMA)系统。研究了SC-CFDMA系统的数学模型和理论误码率,探讨了其对非线性卫星信道的适应性,分析了其对星地传输时延的敏感性。研究结果表明:在线性信道下,SC-CFDMA与MC-CDMA的误码率性能一致,且理论和仿真误码率曲线吻合;在非线性信道下,若同步理想,则交织式SC-CFDMA具有最低的峰均比和误码率,集中式SC-CFDMA次之,MC-CDMA最高;若同步不理想,则由星地传输时延造成的定时偏差会分别等量和少量地传递至交织式SC-CFDMA和集中式SC-CFDMA的解扩环节,从而产生多用户干扰(MUI),其中交织式SC-CFDMA的性能恶化最明显,而采用零相关区扩频码则可屏蔽这种MUI。     

短波软件直扩调制解调器

将直接序列扩频技术应用在短波通信上，可以克服短波信道的多径衰落特性，增强抗干扰能力。但是由于短波信道带宽比较窄，数据传输速率受到了限制。为此，本文提出了一个直扩数据传输方案，以扩频增益8为例，信道速率可达到1．2kb/s，信息速率则为600b/s。该方案采用正交码扩频技术，同时，引入蜂窝移动通信标准SI－95中导频信道的思想，解决了正交码扩频信号识别和同步难的问题。在首先介绍了总体框图后，重点阐述了核心部分扩频调制解调模块的详细设计方案，并给出了基本参数，简要介绍了涉及的关键技术。最后从软件实现角度，介绍了产品的应用背景和技术特点。     

海面空-空无线信道特征

针对海上远距通信场景,基于无人机之间的无线通信链路,对接收功率进行实际测量。在大尺度路径损耗方面,采用对数距离线性模型进行拟合,分析海上远距空-空无线信道特征,获取路径损耗指数,并采用射线跟踪方法进行仿真验证,通过仿真所得信道冲激响应在多径时延和功率方面分析产生接收功率快速变化的原因。分析结果表明,近岸的多径反射会造成接收功率的波动,并且会造成路径损耗的升高。利用三种分布函数对测量数据进行分布拟合,分析海面和近岸两种通信条件下空-空无线信道的小尺度分布特征。测量分析结果表明,小尺度特征受陆地反射影响明显,在距离陆地较远的海面呈现高斯分布特征,而在近陆地处未呈现典型分布特征。     

具有多种通信规程的新型短波数据通信网

本文根据短波信道的传输特点,及国内外高频数据通信网的发展现状,重点讨论了适合短波中、近距离数据通信的组网问题。提出了一种具有混合拓扑结构、多种通信规程、多种寻址方式、多种标准接口、有用近垂直入射天波通信的新型短波数据通信网方案。并详细叙述了网络的组成、ＴＤＭＡ、ＣＳＭＡ、点名呼叫等多种协议及网控器的功能和硬件结构。     

短波信道特性及其模拟器设计

本文分析和综合了前人在短波信道方面的一些研究成果,得出了短波信道特性的较详细的统计规律,确定了一种能较全面地反映短波信道特性的数学模型,根据此模型和信道的统计规律,设计和制作了短波信道模拟器,此模拟器采用TMS32010数字信号处理片和 Z—80单板机作为主要器件。TMS32010系统完成数字信号的处理和运算,产生多普勒频移、多径时延和衰落;而 Z—80系统主要用作系统的控制和数据交换,整个设备不仅成本低,而且灵活可靠,通过人为改变某个参数,可模拟出各种信道来,并且信道参数和曲线可通过 RS—232接口在 PC 机上显示出来,因此,模拟器是一部很好的模拟测试器材,对于科研和教学十分有用。     

空地通信信道模拟器的研究与设计

空地通信信道仿真是通信系统仿真的一个重要方面。在研究接收信号包络分布和多普勒功率谱的基础上,综合分析路径损耗、信道时延、多径衰落和信道噪声对信道的影响,针对静止信道和移动信道,分别提出了信道模拟器的设计方案,并通过计算机仿真验证了设计方案的可行性和合理性。     

放大转发双向中继网络的移动级联信道统计特征分析

针对放大转发协议下双向中继网络移动级联信道,为了分析其统计特征,结合用户完成信息交互的过程,将移动级联信道分解为传输部分和干扰部分两个时间过程。依据它们的双高斯乘积特点,分别给出了对应的一阶概率密度分布、二阶自相关函数和多普勒功率谱的表达式。与此同时,通过采用Gamma分布对级联信道进行了概率近似,得到了描述移动级联信道时变特性的电平通过率和平均衰落时间等指标的近似计算式。借助数值仿真验证了上述表达式的正确性。     

高频速率自适应系统

在短波通信中,采用频率自适应与数据速率自适应是提高通信质量和容量的有效方法之一。本文根据短波信道特点,提出了一种采用 ARQ 纠错、包含信道估值、数据速率可变的新的短波通信系统结构,并对该系统的工作过程、信道估值原理、同步性能等进行了简要的论证和分析。部分电路及软件在实验室进行了验证。结果表明,该系统在短波常用的 WTK 系统中,误码率约改善2～3个数量级,并可用于改良现有的一些短波通信装备。     

多天线物理层网络编码的中断概率分析

针对不同衰落环境下多天线物理层网络编码的中断概率问题,假设发射端未知信道状态信息,通过反演定理推导出系统中各个节点处不同传输速率阈值的中断概率闭合表达式。根据衰落信道矩阵特征值分布特性,利用给出的中断概率闭式解可准确求出系统中断概率。对瑞利(Rayleigh)衰落以及莱斯(Ricean)衰落环境下的系统中断性能进行了蒙特卡罗仿真,仿真结果验证了理论推导的准确性以及不同衰落环境下的适用性,提供了系统发射功率优化的依据,为进一步优化系统性能、分配系统资源奠定了基础。     

多信道无线系统中时频机会频谱接入改进算法

在一个多信道无线通信系统中,节点可以通过控制包的交互过程探测各无线信道,机会地利用拥有高传输效率的信道,而信道探测过程会消耗用于真正数据包传输的时间和能量。文中详细介绍了最优停止时间理论的基本原理,分析了该理论在慢衰落环境下的局限性,并通过引入有限状态马尔可夫信道模型,提出了一种时频二维的机会频谱接入算法。