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(gè)研究熱點(diǎn)。信道建模對(duì)于機(jī)載視頻通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)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(jì)。高速飛行和高帶寬將引起無(wú)線信道的時(shí)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(duì)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(duì)信道建模和頻域均衡技術(shù)進(jìn)行研究。本文首先對(duì)機(jī)載寬帶無(wú)線視頻通信信道進(jìn)行建模，通過(guò)對(duì)機(jī)載信道的衰落特性進(jìn)行理論分析和實(shí)際的信道測(cè)試兩方面來(lái)進(jìn)行。先對(duì)

2、SHF波段、飛行速度達(dá)350公里/小時(shí)的機(jī)載視頻數(shù)據(jù)鏈在正常飛行，遠(yuǎn)場(chǎng)盤旋，起飛和著落以及飛越基站上空過(guò)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(duì)機(jī)載寬帶無(wú)線視頻傳輸信道進(jìn)行信道探測(cè)，通過(guò)對(duì)采集到的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出了機(jī)載無(wú)線寬帶視頻傳輸信道的多徑強(qiáng)度分布和多徑時(shí)延分布特性。最后結(jié)合理論分析，給出了機(jī)載無(wú)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(shí)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(duì)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(shí)域判決反饋的單載波時(shí)頻混合均衡器以及塊迭代頻域判決反饋均衡器。并對(duì)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(guò)改進(jìn)檢測(cè)信號(hào)與發(fā)送信號(hào)的相關(guān)系數(shù)的計(jì)算，大大減小了計(jì)算量，適合于硬件實(shí)現(xiàn)，且獲得了比已有算法更好的性能。針對(duì)機(jī)載快速時(shí)變信道，分析了由多普勒頻偏引起的符號(hào)間干擾(ISI)，對(duì)已有

4、的快速時(shí)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(shí)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(guò)線性均衡來(lái)得到信號(hào)的初始估計(jì)，然后從接收信號(hào)中消除由于快速衰落引起的符號(hào)間干擾，然后再進(jìn)行迭代操作。同時(shí)將由于信道時(shí)變?cè)斐傻腎SI看成等效噪聲。通過(guò)對(duì)本文討論的各種頻域均衡算法和時(shí)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