ISM频段上无线系统干扰分析模型和共存问题的研究

摘要

该论文的主要贡献是:1.在剖析干扰产生原因的基础上,针对ISM频段上采用随机接入方式的分组网络,提出了一个综合干扰分析模型,包含了来自无线传播、调制、MAC(Medium Access Control)层及网络的各项基本干扰因素.2.并非所有的参数在决定函数值PE[C]时都同样重要,因此该论文仿照模式识别特征选择过程中的特征排序方式,提出了一种将各项参数依据影响分组错误概率的程度不同进行排序的方法.该方法在后面的应用中证明是非常有效的.3.结合对抗干扰的扩频调制技术,将综合干扰分析模型具体应用到分析和解决2.4GHz ISM频段上的一对突出矛盾,即跳频与直接序列扩频的干扰问题.4.在对比了信号处理抗干扰技术与非信号处理共存技术之后,分析了非信号处理共存机制中,协作与非协作方式的本质区别,提出了通过非信号处理方式解决跳频(FH)与直接序列(DS)扩频系统间干扰的最佳途径.5.针对蓝牙和IEEE 802.11b WLAN间的干扰,提出了将蓝牙自适应跳频与IEEE802.11自适应分割相结合的共存机制.作为WPAN和WLAN的主流技术,对蓝牙和IEEE 802.11b之间的干扰分析及共存机制的探讨,仅仅是拉开了研究各种无线技术标准之间共存问题及共存技术的序幕.该论文在最后提出,如何让各项技术在充分发挥特长的同时,又能彼此间和平共处,甚至相互融合,是开发多频带、多模式及多标准无线技术必须面临的一个重要课题和挑战.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1背景

1.1.1共存问题的提出

1.1.2共存问题的研究手段及解决途径

1.2前人的工作

1.3本文的工作

1.4论文章节安排

参考文献

第二章综合干扰分析模型

2.1有效干扰面积及干扰源的数目

2.1.1无线传播模型

2.1.2邻频干扰

2.1.3有效干扰面积及干扰源数目

2.2时间及频率冲突分析

2.2.1时间冲突分析

2.2.2频率冲突分析

2.3分组错误概率

2.3.1信干比与比特错误概率之间的简化函数关系

2.3.2分组错误概率

2.4参数排序

2.4.1类内距离

2.4.2加权函数和加权因子

参考文献

第三章扩频技术及其在ISM频段上的应用

3.1跳频扩频(FHSS)

3.2直接序列扩频(DSSS)

3.2.1 DS信号的干扰抑制特性

3.2.2处理增益和干扰容限

3.3 WPAN与蓝牙技术

3.3.1射频部分

3.3.2拓扑结构

3.3.3基带

3.3.4链路管理器

3.4 WLAN与IEEE 802.11技术

3.4.1 PHY层

3.4.2拓扑结构

3.4.3 MAC层

3.5 Γ△f数值的确定

3.5.1蓝牙网络的Γ△f数值

3.5.2 WLAN的Γ△f数值

参考文献

第四章IEEE802.11b与蓝牙间的干扰分析

4.1蓝牙对IEEE 802.11b WLAN的干扰分析

4.1.1拓扑结构

4.1.2时间和频率冲突分析

4.1.3分组错误概率PE[CSTA]

4.1.4参数排序

4.1.5分析结果

4.2 IEEE 802.11b WLAN对蓝牙的干扰分析

4.2.1拓扑结构

4.2.2时间和频率冲突分析

4.2.3分组错误概率PE[CBT]

4.2.4参数排序

4.2.5分析结果

4.3蓝牙网络的干扰分析

4.3.1内部干扰

4.3.2外部干扰

4.3.3联合分组错误概率PEP

4.3.4参数排序

4.3.5分析结果

4.4总结

参考文献

第五章共存机制的研究

5.1信号处理抗干扰技术

5.2非信号处理共存机制

5.2.1协作共存机制

5.2.2非协作共存机制

5.3非信号处理最佳共存机制

参考文献

第六章自适应跳频与分割

6.1蓝牙自适应跳频

6.1.1自适应跳频的原理

6.1.2蓝芽跳频序列的产生

6.1.3自适应跳频序列生成的简单模式(Mode S)

6.1.4自适应跳频序列产生的复合模式(Mode I)

6.1.5仿真模型及仿真结果

6.1.6总结

6.2 IEEE 802.11自适应分割

6.2.1 RTS/CTS握手机制

6.2.2分割机制

6.2.3自适应分割算法

6.2.4仿真

参考文献

第七章展望及今后的工作

7.1展望

7.1.1中、短距离无线技术的发展

7.1.2 WWAN、WLAN和WPAN三者的融合

7.2今后的工作

7.2.1理论分析模型

7.2.2仿真平台

参考文献

攻读博士学位期间发表的文章

致谢