衰落信道

摘要： Nakagami信道通过不同的衰落因子m可以仿真不同的信道衰落环境,仿真数据与实际测量值吻合度较高,在信道仿真领域得到广泛应用。然而,目前针对Nakagami信道模型的可信性研究较少,缺少科学的比对验证方法。根据典型Nakagami信道的一阶包络序列服从Nakagami分布这一信道统计特性,提出一种基于Cramer-von Mises(CvM)算法的拟合优度检验方法。使用“高斯+瑞利+直流”组合法建立Nakagami衰落信道模型,得到信道输出序列并从中提取包络序列。在此基础上,利用双样本CvM检验算法对包络序列的理论分布和实际分布进行拟合优度检验,实现对Nakagami信道模型的可信性评估。半实物仿真结果表明,与K-S检验、卡方检验和Z检验+卡方检验融合检验算法相比,CvM针对不同m下的Nakagami衰落信道均具有较好的识别性能,同时在可靠性和复杂度方面也具有优势,其对虚警概率为0.01以下的Nakagami衰落信道识别准确率达到92.6%,对样本长度为300000以上的Nakagami衰落信道平均识别准确率达到96.4%,而当待检验信道为其他信道时,不存在误识别的情况。

摘要： 针对信道状态信息存在误差的真实信道环境,本文提出了一种更具鲁棒性的多用户保密通信发射端波束成形与人工噪声算法优化方案。不同于传统人工噪声设计所采用的“零空间法”,本文将人工噪声作为优化变量进行求解,设计出更适合误差信道场景的人工噪声信号。本文采用了Bernstein-type不等式、S-procedure等算法,将难以解决的非凸优化问题转化为凸优化问题,并提出了一种能够简化计算的一维线性搜索算法。而后通过数值仿真,与传统的波束成形和人工噪声算法进行对比,验证本文所提出算法的可行性。

摘要： 与地面通信系统相比,卫星通信自身具有较大的覆盖范围,且不受地形制约,其的广泛应用为海洋、沙漠、偏远地区宽带无线的接入提供了有力保障,并且,如今也已成为第六代移动通信系统当中不可或缺的重要技术。基于此,本文将主要针对衰落信道下的卫星通信系统性能展开相关探讨分析。

摘要： 频谱感知作为认知无线电领域的核心技术,可以有效地识别出频谱空洞,为次级用户动态接入提供先验信息.本文针对跳频信号建立了频谱感知系统数学模型,通过短时傅里叶变换分析,在仅仅已知跳频频率集的情况下便可进行盲感知,不需进行信道划分即可对跳点位置和信号存在性同时进行检测.本文在AWGN、Rayleigh和Nakagami-m 3种不同衰落信道下推导了检测概率和虚警概率的理论闭环表达式,避免了传统方法需经过多次蒙特卡洛仿真确定门限带来的复杂性.最终通过最小化误差概率得到最优门限,并通过仿真结果验证了其正确性.

摘要： 信道是一个通信系统必不可少的部分,移动信道的特性更是非常复杂,由于受自由空间损失及多径衰落的因素会严重影响信号的接收效果.而解决这些因素带来的负面影响则是移动通信系统中的关键技术.对于多径衰落信道特性的深入研究,为更好地接收信号奠定理论基础,这对于提高系统的性能也非常重要.文章应用MATLAB仿真工具对多径信道进行了模拟,且以BPSK,BFSK,4-QAM,8-QAM,16-QAM,DS-CDMA,SFH-CDMA信号以及对BPSK信号传输增加了抗衰落技术后进行建模、仿真、通过绘制出其通过不同衰落信道的信噪比和误码率关系的对应图,并对其性能做了简要的分析,对后面各种抗衰落技术及数字传输技术的选择起到了实际参考作用.

摘要： 在移动通信环境中,由于多径信道的码间干扰会造成频率选择性衰落特性,这会严重影响无线数据的传输速率.因此采用分集技术是一种有效的抗频率选择性衰落的方式,目前,协同分集技术是一种有效的分集技术,它可以通过选择中继来传输数据,有效地对抗多径衰落.本文研究了协同中继系统中,采用中继选择的方式下,这种协同系统的中断概率表达式;该闭环表达式可以估算出利用选择中继链路进行数据传输时,中断概率的变化情况.

摘要： 在非协作通信中,如何在低信噪比的衰落信道下,从截获的信号中提取特征参数,从而准确的判别其调制方式是研究的重点.特征参数的高阶累积量可以去除噪声干扰,针对当前非协作通信领域中低信噪比下调制识别率不高的问题,结合高阶累积量的自身特性,提出新的信号特征提取方法.以Nakagami信道为例,以信号的四阶累积量作为特征参量,并对四阶累积量进行分类门限的划分,主要讨论BPSK,8PSK和16QAM这3种信号在不同符号数下的准确识别率.仿真表明,8 PSK在符号数为500时,在信噪比为-5 dB到0 dB的高斯白噪声信道下,识别率在90％以上.

摘要： 目的 研究衰落环境中认知用户与授权用户之间存在未知时延情况下的频谱感知问题,提出一种信道增益和时延的联合估计算法.方法建立一种新的动态状态空间模型,用以描述授权用户状态、时变衰落信道状态和感知时延之间的关系;通过最大后验概率准则估计出信道状态,用以表述信道状态随时间变化的情况;最后基于粒子滤波方法得到授权用户状态估计以及感知时延估计;通过仿真实验,分别从信道增益和感知时延两个角度与现有方法的正确检测概率进行对比与分析.结果笔者所提出的信道增益和时延的联合估计算法(SFH)在信道增益角度正确检测概率相比信道增益估计算法(SFC)和能量检测算法(ED)分别提升2％、2.6％,在感知时延角度上提升3.4％、8.7％.结论笔者所提算法提高了接收信号统计特性,在保证实时检测的同时,显著提升了存在未知时延的衰落信道环境下的频谱感知性能.

摘要： 在智慧城市中,基站采用某种固定的功率控制策略,这对于窃听者来说是容易获知的,而由于城市人口的流动性和窃听设备的隐蔽性窃听者的位置则难以知道.为了实现统计安全传输,有必要研究在怎样的范围内可以实现满足特定安全性要求的传输.本文研究了只知道合法用户信道状态信息、在不知道窃听者的位置时如何确定窃听者不能破译信息的未知区域,即所谓的安全区域问题.系统模型是一个简单的点对点通信系统.窃听者窃听到的数据是一个变速率入,恒速率出的队列,应用渐进队列分析和有效带宽理论.发射端采用四种典型的功率控制方式.首先把安全区域的确定问题等效为安全半径的问题,这是基于电波传播的衰落理论.然后推导了瑞利衰落信道下满足延迟敏感保密模型的各种功率控制方式安全半径的解.对于Nakagami-m信道下,给出了可以精确确定安全半径的迭代算法.在仿真当中,瑞利衰落下的仿真是通过求解有关方程得到的,Nakagami-m衰落下则是通过迭代得到的.还分析了各参数对四种功率控制方式统计安全性能的影响.本文的结论对于在智慧城市中的安全通信具有参考价值.

摘要： 在智慧城市中,基站采用某种固定的功率控制策略,这对于窃听者来说是容易获知的,而由于城市人口的流动性和窃听设备的隐蔽性窃听者的位置则难以知道.为了实现统计安全传输,有必要研究在怎样的范围内可以实现满足特定安全性要求的传输.本文研究了只知道合法用户信道状态信息、在不知道窃听者的位置时如何确定窃听者不能破译信息的未知区域,即所谓的安全区域问题.系统模型是一个简单的点对点通信系统.窃听者窃听到的数据是一个变速率入,恒速率出的队列,应用渐进队列分析和有效带宽理论.发射端采用四种典型的功率控制方式.首先把安全区域的确定问题等效为安全半径的问题,这是基于电波传播的衰落理论.然后推导了瑞利衰落信道下满足延迟敏感保密模型的各种功率控制方式安全半径的解.对于Nakagami-m信道下,给出了可以精确确定安全半径的迭代算法.在仿真当中,瑞利衰落下的仿真是通过求解有关方程得到的,Nakagami-m衰落下则是通过迭代得到的.还分析了各参数对四种功率控制方式统计安全性能的影响.本文的结论对于在智慧城市中的安全通信具有参考价值.

摘要： 该文使用高斯近似算法，推导相关Nakagami—m衰落信道上采用最大比合并分集接收的低密度奇偶校验码的误比特率闭合表达式。基于离散密度进化算法，计算低密度奇偶校验码无误译码时的信噪比门限值。仿真结果表明高斯近似能够较好的估计相关Nakagami—m衰落信道上低密度奇偶校验码的性能。

摘要： 如今在无线信道物理层的保密通信研究已经引起众多研究者的关注并开始转向研究物理层保密。基于独立/相关对数正态衰落信道,分析了在Wyner的典型三节点模型(包括一个窃听节点)中物理层安全的性能.当主信道和窃听信道服从独立/相关的对数正态衰落时,分别研究了平均保密容量、非零保密容量概率和保密中断概率,得到了独立和相关衰落信道下的平均保密容量、非零保密容量概率和保密中断概率的近似解析表达式.最后,通过仿真结果验证了分析结果的正确性.

摘要： 通过对观测样本进行非线形变换，提出了一种基于高阶累积量分级调制分类算法，有效解决了频偏引起是相位旋转问题。仿真表明，在归一化频偏小于0.2时，算法具有较好的分类性能。理论分析和仿真结果均证明了算法的正确性和有效性。

摘要： 使用矩生成函数方法推导了时间和频率选择性多输入多输出瑞利衰落信道上采用矩形M进制正交幅度调制的空时频分组编码正交频分复用系统的平均误符号率精确闭合表达式。数值计算和模拟结果表明，空时频分组码的误码性能分别优于时间选择性衰落信道上的空时分组码。和频率选择性信道上的空频分组码。

摘要： 在自适应编码调制技术(ACM)中,需要根据信道状态实时调整编码调制方式,以提高信息传输速率和系统的频带利用率.针对Ka波段卫星信道特点,首先对Ka波段卫星信道主要影响因素、其可预测性以及传统的信道预测方法进行了分析,最后提出一种适用于Ka波段的卫星移动信道模型,并在此基础上提出了滑动窗AR模型的预测方法.将此信道模型和预测方法运用到卫星移动通信自适应传输过程中.仿真结果证明,与无预测的方法相比,该预测方法可以使自适应传输体制频带利用率提高20％左右,很好地适用于卫星通信系统.

摘要： 在自适应编码调制技术(ACM)中,需要根据信道状态实时调整编码调制方式,以提高信息传输速率和系统的频带利用率.针对Ka波段卫星信道特点,首先对Ka波段卫星信道主要影响因素、其可预测性以及传统的信道预测方法进行了分析,最后提出一种适用于Ka波段的卫星移动信道模型,并在此基础上提出了滑动窗AR模型的预测方法.将此信道模型和预测方法运用到卫星移动通信自适应传输过程中.仿真结果证明,与无预测的方法相比,该预测方法可以使自适应传输体制频带利用率提高20％左右,很好地适用于卫星通信系统.

摘要： 在自适应编码调制技术(ACM)中,需要根据信道状态实时调整编码调制方式,以提高信息传输速率和系统的频带利用率.针对Ka波段卫星信道特点,首先对Ka波段卫星信道主要影响因素、其可预测性以及传统的信道预测方法进行了分析,最后提出一种适用于Ka波段的卫星移动信道模型,并在此基础上提出了滑动窗AR模型的预测方法.将此信道模型和预测方法运用到卫星移动通信自适应传输过程中.仿真结果证明,与无预测的方法相比,该预测方法可以使自适应传输体制频带利用率提高20％左右,很好地适用于卫星通信系统.

摘要： 在自适应编码调制技术(ACM)中,需要根据信道状态实时调整编码调制方式,以提高信息传输速率和系统的频带利用率.针对Ka波段卫星信道特点,首先对Ka波段卫星信道主要影响因素、其可预测性以及传统的信道预测方法进行了分析,最后提出一种适用于Ka波段的卫星移动信道模型,并在此基础上提出了滑动窗AR模型的预测方法.将此信道模型和预测方法运用到卫星移动通信自适应传输过程中.仿真结果证明,与无预测的方法相比,该预测方法可以使自适应传输体制频带利用率提高20％左右,很好地适用于卫星通信系统.

摘要： 本发明公开了一种可重构信道衰落模拟装置及其衰落孪生方法，属于无线信息传输领域。该模拟装置包括通信场景配置单元、模数转换单元、可重构衰落产生单元、可重构时延模拟单元、可重构信道叠加单元、数模转换单元。本发明针对实际通信场景中无线信道衰落的多样性，可以根据用户输入的通信场景参数，实现任意收敛域上信道衰落初等函数的硬件实时计算，具有通用、灵活和可重构的硬件结构，适用于实际通信场景中的信道模拟。

摘要： 本发明公开了一种信道衰落模型、信道信号的生成方法和模拟装置，涉及通信技术领域，用于提高道衰落模型的灵活性。该信道衰落模型包括配置参数生成模块、高斯噪声滤波器系数生成模块和FPGA模块。其中，配置参数生成模块用于根据用户要求生成配置参数列表，并将该配置参数列表发送至高斯噪声滤波器系数生成模块中；高斯噪声滤波器系数生成模块用于根据接收到的配置参数列表生成高斯噪声滤波器系数，并将该高斯噪声滤波器系数发送至FPGA模块中；FPGA模块用于对接收到的高斯噪声滤波器系数进行内插滤波处理，生成信道信号ChanSig。本发明所提供的信道衰落模型用于对多径衰减信道进行模拟和仿真。

摘要： 本发明公开了一种可重构信道衰落模拟装置及其衰落孪生方法，属于无线信息传输领域。该模拟装置包括通信场景配置单元、模数转换单元、可重构衰落产生单元、可重构时延模拟单元、可重构信道叠加单元、数模转换单元。本发明针对实际通信场景中无线信道衰落的多样性，可以根据用户输入的通信场景参数，实现任意收敛域上信道衰落初等函数的硬件实时计算，具有通用、灵活和可重构的硬件结构，适用于实际通信场景中的信道模拟。

摘要： 本发明属于具有多径衰落信道特性的通信技术领域，公开了一种基于多径衰落信道的多径衰落信号分集合并接收方法，包括：获取N路分集支路信号，对每路分集支路信号进行信道估计，得到每路分集支路信号的信道响应；根据每路分集支路信号的信道响应，对对应的分集支路信号进行主径对齐；确定每路主径对齐之后的分集支路信号的加权因子，将主径对齐之后的N路分集支路信号进行加权求和，得到合并之后的多径信号；对所述合并之后的多径信号进行信道均衡，得到均衡后的信号；并对所述均衡后的信号进行解调，从而得到通过多径衰落信道接收到的基带信号，能够在保证信号良好性能的情况下，有效降低实现复杂度。

摘要： 本发明公开了一种平坦衰落信道下空时块编码MSK系统的信道估计方法，主要解决现有STBC‑MSK系统中平坦衰落信道响应估计不精确、接收机复杂度较高的问题。其实现方案是：1)将发送端产生的初始比特序列分为多个数据块；2)在数据块尾部添加相位连续符号得到预调制序列；3)将预调制序列分解为调幅脉冲信号得到调制信号；4)对调制信号进行STBC编码，并添加训练序列得到发射信号；5)将发射信号通过平坦衰落信道到达接收端；6)在接收端计算训练序列可信度变量，并分段估计信道响应。本发明在提高信道估计精度的同时降低了复杂度，可用于空时块编码下最小频移键控STBC‑MSK系统中信号的传输。

摘要： 本发明属于具有多径衰落信道特性的通信技术领域，公开了一种基于多径衰落信道的多径衰落信号分集合并接收方法，包括：获取N路分集支路信号，对每路分集支路信号进行信道估计，得到每路分集支路信号的信道响应；根据每路分集支路信号的信道响应，对对应的分集支路信号进行主径对齐；确定每路主径对齐之后的分集支路信号的加权因子，将主径对齐之后的N路分集支路信号进行加权求和，得到合并之后的多径信号；对所述合并之后的多径信号进行信道均衡，得到均衡后的信号；并对所述均衡后的信号进行解调，从而得到通过多径衰落信道接收到的基带信号，能够在保证信号良好性能的情况下，有效降低实现复杂度。

摘要： 本发明公开一种多路独立信号并行的无线衰落信道模拟方法及信道模拟器，该方法色噪声的获得方法是通过读取RAM中存储的不同谱型的色噪声数据，每组数据对应不同的多普勒扩展与不同的成型滤波器谱型，为使生成的色噪声的采样率适应数百路不同采样率的信号，对其进行FARROW插值滤波。较传统方法的生成方式，色噪声的产生只需存储少量数据，其他采样率的数据通过适当的插值来实现速率的匹配，极大地节约了资源。

摘要： 本发明公开了一种不完美信道状态信息衰落信道中的无线资源分配方法，包括：(1)考虑信道估计误差的影响，利用椭球近似的方法，信道状态信息的估计误差可以被建模成一个不确定集合；(2)利用加权求和的方法建立联合优化问题；(3)基于在线学习的方法，针对信道估计误差边界确定和不确定的两种情况分别提出时延敏感数据调度的方法。本专利提出的基于在线学习的调度算法可以解决信道状态信息估计误差的问题，并提高系统在能效、传输时延以及丢包率方面的性能。

摘要： 本发明公开了一种平坦衰落信道下空时块编码MSK系统的信道估计方法，主要解决现有STBC‑MSK系统中平坦衰落信道响应估计不精确、接收机复杂度较高的问题。其实现方案是：1)将发送端产生的初始比特序列分为多个数据块；2)在数据块尾部添加相位连续符号得到预调制序列；3)将预调制序列分解为调幅脉冲信号得到调制信号；4)对调制信号进行STBC编码，并添加训练序列得到发射信号；5)将发射信号通过平坦衰落信道到达接收端；6)在接收端计算训练序列可信度变量，并分段估计信道响应。本发明在提高信道估计精度的同时降低了复杂度，可用于空时块编码下最小频移键控STBC‑MSK系统中信号的传输。

摘要： 本发明提出了一种时变频选衰落信道下MFTN联合信道估计与均衡方法，能够解决时变频率选择性衰落信道下MFTN系统的复杂信道估计与强耦合干扰消除问题。通过插入少量的一维频域循环后缀，且在接收机中对信号进行时域分段检测，通过截短二维自干扰长度，构建时变频选衰落信道下MFTN系统的分段频域接收信号模型，该模型具有等效信道矩阵，等效信道矩阵具有块循环结构且各循环块均为对角矩阵，能够有效降低等效信道矩阵的条件数，从而减轻MFTN系统中时频二维压缩引入的病态问题对接收解调性能的影响，可以扩展至具有时频二维耦合干扰的MFTN系统，不仅能够有效消除MFTN系统的二维强自干扰，也能够处理时变衰落信道引入的复杂信道干扰。