機(jī)載視頻通信系統(tǒng)中的信道建模及頻域均衡技術(shù)研究.pdf

1、機(jī)載視頻通信系統(tǒng)是近年專用通信系統(tǒng)領(lǐng)域的一個研究熱點。信道建模對于機(jī)載視頻通信系統(tǒng)的設(shè)計有著重要的指導(dǎo)意義，特別是均衡器以及交織器的設(shè)計。高速飛行和高帶寬將引起無線信道的時間選擇性衰落和頻率選擇性衰落。研究單載波頻域均衡技術(shù)對于降低系統(tǒng)復(fù)雜度和加快均衡器的收斂速度有著重要的意義。因此本文主要對信道建模和頻域均衡技術(shù)進(jìn)行研究。本文首先對機(jī)載寬帶無線視頻通信信道進(jìn)行建模，通過對機(jī)載信道的衰落特性進(jìn)行理論分析和實際的信道測試兩方面來進(jìn)行。先對

2、SHF波段、飛行速度達(dá)350公里/小時的機(jī)載視頻數(shù)據(jù)鏈在正常飛行，遠(yuǎn)場盤旋，起飛和著落以及飛越基站上空過頂?shù)炔煌娘w行狀態(tài)下的信道衰落特性進(jìn)行了理論分析。然后對機(jī)載寬帶無線視頻傳輸信道進(jìn)行信道探測，通過對采集到的實測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出了機(jī)載無線寬帶視頻傳輸信道的多徑強(qiáng)度分布和多徑時延分布特性。最后結(jié)合理論分析，給出了機(jī)載無線視頻通信的信道參考模型以及相應(yīng)的信道仿真器。機(jī)載視頻通信系統(tǒng)中的頻域均衡技術(shù)可以分為基于準(zhǔn)靜態(tài)信道和快速時變信道這

3、兩種類型。本文建立了具有頻域均衡的單載波傳輸系統(tǒng)的仿真模型，先對基于準(zhǔn)靜態(tài)信道的單載波頻域均衡算法進(jìn)行研究與仿真分析，包括頻域線性均衡，帶時域判決反饋的單載波時頻混合均衡器以及塊迭代頻域判決反饋均衡器。并對其中一種基于塊迭代的頻域判決反饋均衡算法進(jìn)行了改進(jìn)，通過改進(jìn)檢測信號與發(fā)送信號的相關(guān)系數(shù)的計算，大大減小了計算量，適合于硬件實現(xiàn)，且獲得了比已有算法更好的性能。針對機(jī)載快速時變信道，分析了由多普勒頻偏引起的符號間干擾(ISI)，對已有

4、的快速時變信道下的單載波頻域均衡技術(shù)進(jìn)行了研究與仿真，同時提出了一種迭代判決反饋單載波頻域均衡算法，該算法借鑒了多載波系統(tǒng)中的迭代和判決反饋干擾消除方法，先通過線性均衡來得到信號的初始估計，然后從接收信號中消除由于快速衰落引起的符號間干擾，然后再進(jìn)行迭代操作。同時將由于信道時變造成的ISI看成等效噪聲。通過對本文討論的各種頻域均衡算法和時域判決反饋均衡算法進(jìn)行仿真與比較，發(fā)現(xiàn)在歸一化多普勒頻偏較大(大于0.1)的情況下，本文提出的基于快