時間反演的空時聚焦特性研究及其在無線通信中的應(yīng)用.pdf

1、時間反演（Time Reversal,TR）技術(shù)具有空時聚焦的特性。它首先應(yīng)用于聲學(xué)領(lǐng)域，作為水下通信的一種技術(shù)，近年來又被引入無線通信領(lǐng)域。利用FDTD電磁算法，建立多徑復(fù)雜環(huán)境模型，可以明顯的看出時間反演的空時聚焦性。由于空時聚焦特性，時間反演技術(shù)可以方便的應(yīng)用到超寬帶（ultra-wideband, UWB）無線通信系統(tǒng)中，在多天線的配合下，不僅可以獲得非常高的陣列增益，提高信噪比，抑制用戶間干擾，簡化接收機的設(shè)計，還可以實現(xiàn)有效

2、的保密通信。本文還將時間反演的概念進行擴展，理解成一種空時濾波的方法，提出了時間反演多天線OFDM方案。
　　本文的主要工作如下：
　　（1）利用FDTD電磁仿真算法，建立模型驗證了時間反演的空時聚焦性，發(fā)現(xiàn)了時間反演的空時聚焦性和環(huán)境的復(fù)雜度息息相關(guān)。環(huán)境越復(fù)雜，空時聚焦性越明顯。同時天線的個數(shù)越多，時間反演的空時聚焦性也會越明顯。
　?。?）利用上面原理，提出了時間反演多天線UWB系統(tǒng)。利用時間反演的特性，簡化了R

3、AKE接收機的結(jié)構(gòu)，提出了一路相關(guān)接收機。在環(huán)境足夠復(fù)雜的情況下，性能可以逼近理想接收機。然后研究了其系統(tǒng)的保密性能，并且首次提出了自干擾模式下的保密通信。最后分析了時間反演下的多用戶通信，證明時間反演可以有效的抑制用戶間干擾，提高發(fā)送速率。
　?。?）在多天線OFDM系統(tǒng)下，將實空時碼和時間反演結(jié)合，利用時間反演濾波器所產(chǎn)生的特殊等效信道，解決了實空時碼不能采用高階調(diào)制的問題。當(dāng)天線個數(shù)大于2根時，依舊可以滿速率發(fā)送。仿真表明，