航空信道下CI-OFDM與TDCS關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著航空運(yùn)輸?shù)娘w速發(fā)展，航空通信在日常生活和軍事應(yīng)用中占據(jù)越來越重要的地位?，F(xiàn)有的航空通信技術(shù)越來越難以滿足航空通信系統(tǒng)對(duì)大容量、高效、高可靠性通信的需求。本文將陸地?zé)o線通信系統(tǒng)中較為成熟的正交頻分復(fù)用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM）技術(shù)引入航空通信系統(tǒng)，研究能較好應(yīng)用于航空通信信令傳輸系統(tǒng)的基于正交頻分復(fù)用的變換域通信系統(tǒng)（Orthogonal Frequency Di

2、vision Multiplexing-Transform Domain Communication System， OFDM-TDCS）技術(shù)和應(yīng)用于數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的載波干涉正交頻分復(fù)用（Carrier Interferometry-Orthogonal Frequency Division Multiplexing，CI/OFDM）技術(shù)。
　　首先，在第一章中簡(jiǎn)要介紹了航空通信技術(shù)的應(yīng)用和研究背景，并重點(diǎn)闡述了OFDM技術(shù)的相關(guān)背

3、景和技術(shù)特點(diǎn)，以及應(yīng)用于航空通信的可行性。
　　接下來，在第二章中，討論了航空無線通信信道的衰落特點(diǎn)，介紹了信道模型。然后簡(jiǎn)要介紹了 OFDM-TDCS技術(shù)和 CI/OFDM技術(shù)，對(duì)發(fā)送信號(hào)波形的特點(diǎn)進(jìn)行了分析，指出了其應(yīng)用于航空通信中的優(yōu)勢(shì)。
　　本文第三章研究了將編碼OFDM-TDCS系統(tǒng)應(yīng)用到航空通信信令傳輸系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，包括發(fā)送信號(hào)波形設(shè)計(jì)和接收信號(hào)檢測(cè)技術(shù)。在航空信道下的詳盡仿真結(jié)果表明：在極低信噪比下，編碼OF

4、DM-TDCS系統(tǒng)可以獲得很好的誤比特率性能。考慮到OFDM-TDCS系統(tǒng)的頻譜效率較低，本文進(jìn)一步比較研究了提高頻譜效率的OFDM-TDCS系統(tǒng)，包括采用未編碼OFDM-TDCS系統(tǒng)和采用正交循環(huán)碼移鍵控（Quadrature Cyclic Code Shift Keying，QCCSK）調(diào)制和接收機(jī)對(duì)應(yīng)檢測(cè)方案的算法改進(jìn)。仿真結(jié)果表明：采用QCCSK調(diào)制的編碼OFDM-TDCS系統(tǒng)可以獲得兩倍于原系統(tǒng)的頻譜效率，在相同的0bE N下

5、，可以獲得一定的誤比特性能增益。最后，針對(duì)快時(shí)變的兩徑巡航信道，本文根據(jù)時(shí)域信道矩陣的稀疏特性，對(duì)編碼OFDM-TDCS系統(tǒng)的接收機(jī)信號(hào)檢測(cè)方案進(jìn)行了改進(jìn)，提出了一種基于時(shí)域接收信號(hào)的信號(hào)檢測(cè)算法，仿真結(jié)果顯示：這種算法在保證較低計(jì)算復(fù)雜度的前提下，能提供可靠的傳輸性能。
　　本文第四章將非連續(xù)CI/OFDM（Non-Contiguous-CI/OFDM，NC-CI/OFDM）技術(shù)應(yīng)用到航空通信數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，提出了一種適用于復(fù)雜干

6、擾環(huán)境的CI擴(kuò)展方式，并針對(duì)性地設(shè)計(jì)了接收機(jī)信號(hào)檢測(cè)算法。該算法對(duì)數(shù)據(jù)符號(hào)的CI擴(kuò)展方法逼近非干擾下的原始CI擴(kuò)展，克服了現(xiàn)有的NC-CI/OFDM系統(tǒng)不適用于隨機(jī)、離散分布的干擾環(huán)境，在各種干擾環(huán)境下都能保持較低的峰均功率比（Peak to Average Power Ratio，PAPR）。為了提高系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸性能，本文進(jìn)一步提出了一種基于迭代平均的導(dǎo)頻設(shè)計(jì)方式，通過仿真驗(yàn)證了這種導(dǎo)頻設(shè)計(jì)方式以損失部分PAPR性能為代價(jià)，獲得了較大