發(fā)布時間：2017-05-14 01:04

  本文關(guān)鍵詞：同頻率全雙工系統(tǒng)信道仿真精確算法的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著通信領(lǐng)域的進步,通信資源也變得日益短缺。傳統(tǒng)時分雙工模式下,收發(fā)在同一個頻點上,可以發(fā)送也可以接收,但是收發(fā)不能同時進行；而頻分雙工雖然可以使得收發(fā)同時進行,但這種模式必須采用不同的頻點進行收發(fā)�？梢�,傳統(tǒng)雙工模式嚴重影響了通信資源的利用率。為了提高通信頻率資源的利用率,同頻率全雙工系統(tǒng)的設(shè)計在近期成為無線通信領(lǐng)域的一個熱點。在同頻率全雙工系統(tǒng)的設(shè)計中,需要設(shè)計抵消電路使得抵消路徑特性與干擾路徑特性相同。在實際環(huán)境中,干擾路徑大多呈現(xiàn)多徑現(xiàn)象,因此我們需要了解信道的特性,并估計信道中各路徑的衰減和時延。本論文的主要工作是采用蛙跳式交替方向隱格式時域有限差分法,結(jié)合改進的吸收邊界條件,研究同頻率全雙工系統(tǒng)的信道特性,估計信道中各路徑的衰減和時延。論文在第一章中綜述了目前同頻率全雙工系統(tǒng)的研究情況,給出了同頻率全雙工的系統(tǒng)模型,明確了研究的目的,分析比較了當(dāng)前主流的三大數(shù)值算法(矩量法,有限元法和時域有限差分法)各自的優(yōu)缺點。由于時域有限差分法具有速度快、實現(xiàn)方便、準(zhǔn)確率較高等特點,因此論文選擇了時域有限差分法來分析信道特性。在第二章中,論文從矩陣的角度詳細推導(dǎo)了顯格式時域有限差分法、交替方向隱格式時域有限差分法,蛙跳式交替方向隱格式時域有限差分法的迭代更新公式。由于論文需要計算長時間內(nèi)到達的反射波,為了節(jié)省時間,需要突破CFL穩(wěn)定性條件的限制。蛙跳式交替方向隱格式時域有限差分法具有無條件穩(wěn)定的特點,并且計算量相對較小,因此論文選擇了蛙跳式交替方向隱格式時域有限差分法進行仿真。在此基礎(chǔ)上,論文的第三章介紹了Mur吸收邊界條件,并提出了一種新型的吸收邊界條件。與一階Mur吸收邊界條件相比,本論文提出的吸收邊界條件擁有更好的吸收性能和穩(wěn)定性。在第四章中,論文從仿真的角度,運用程序,對實際天線散射參數(shù)和對稱振子天線構(gòu)成的同頻全雙工的信道特性進行了仿真,并與CST和HFSS的仿真結(jié)果進行了對比,論文在頻段內(nèi)與其他軟件結(jié)果基本吻合。當(dāng)精度良好的情況下(CFLN=10時),所需的CPU時間是CST的52.52%,是HFSS (FSAT)的34.91%,擁有良好的分析速度。最后,論文通過仿真所得到的時域響應(yīng),結(jié)合包絡(luò)的相關(guān)性,分析出了信道中各路徑的衰減和時延,并與實際系統(tǒng)測試結(jié)果相符合。各路徑的衰減和時延也為系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計,提供了方向。
【關(guān)鍵詞】：同頻率全雙工系統(tǒng) 時域有限差分法 吸收邊界條件 信道特性
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN92
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 本論文專用術(shù)語的注釋表8-9
• 第一章 緒論9-15
• 1.1 研究背景及意義9-10
• 1.2 同頻率全雙工信道模型與自干擾抵銷10-12
• 1.3 主要研究方法12-14
• 1.4 內(nèi)容安排14-15
• 第二章 時域有限差分法15-29
• 2.1 麥克斯韋方程組15-16
• 2.2 時間空間離散16-17
• 2.3 顯格式時域有限差分法17-21
• 2.3.1 格式時域有限差分法的電磁場迭代更新方程17-19
• 2.3.2 顯格式時域有限差分法的Courant—Friedrich-Levy穩(wěn)定性條件19-21
• 2.4 交替方向隱格式時域有限差分法21-23
• 2.5 蛙跳式交替方向隱格式時域有限差分法23-27
• 2.5.1 蛙跳式交替方向隱格式時域有限差分法的迭代更新方程23-24
• 2.5.2 迭代更新方程的重新解釋24-27
• 2.6 總結(jié)27-29
• 第三章 吸收邊界條件29-39
• 3.1 Mur吸收邊界條件29-31
• 3.2 拉格朗日插值吸收邊界條件31-33
• 3.3 性能比較33-39
• 3.3.1 吸收性能33-34
• 3.3.2 穩(wěn)定性34-35
• 3.3.3 總結(jié)35-39
• 第四章 同頻全雙工信道仿真39-55
• 4.1 程序簡介39-40
• 4.2 程序優(yōu)缺點分析40-41
• 4.3 實際應(yīng)用天線信道仿真41-44
• 4.4 同頻率全雙工系統(tǒng)信道仿真44-55
• 4.4.1 同頻率全雙工系統(tǒng)的頻率響應(yīng)44-48
• 4.4.2 同頻率全雙工系統(tǒng)的信道特征48-55
• 第五章 總結(jié)與展望55-57
• 參考文獻57-61
• 致謝61-63
• 作者簡介(包括論文和成果清單）63

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1 楊晶;居繼龍;;基于Daubechies小波的交替方向隱格式時域多分辨率分析[A];2007年全國微波毫米波會議論文集（上冊）[C];2007年

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2 張磊;二維半線性發(fā)展方程的一類線性化交替方向隱格式[D];天津師范大學(xué);2010年

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本文編號：363970