【摘要】：時間反演(Time Reversal,TR)技術(shù)具有補(bǔ)償多徑傳播時延和收集多徑能量的特性。通過時延補(bǔ)償,環(huán)境中的多徑分量可以被自適應(yīng)的收集并同步匯聚,據(jù)此可以構(gòu)建新型電磁波應(yīng)用系統(tǒng)。對于密集多通道時間反演電磁通信而言,其所需諸多關(guān)鍵技術(shù)主要包括時間反演超分辨率聚焦理論、時間反演信道模型研究、模擬信號時間反演處理、密集天線陣列設(shè)計、時間反演電磁原理性實驗等。在傳統(tǒng)TR通信的基本理論、處理算法及系統(tǒng)架構(gòu)都日趨成熟的情況下。本文將基于TR多徑時延補(bǔ)償與空間聚焦等優(yōu)勢,研究發(fā)送端TR預(yù)處理與正交頻分復(fù)用(OFDM)相結(jié)合的通信系統(tǒng)方案設(shè)計,并研究應(yīng)用于多天線TR-OFDM通信系統(tǒng)的二維平面結(jié)構(gòu)緊湊多端口天線。最終構(gòu)建出TR電磁通信原理性實驗系統(tǒng)。OFDM技術(shù)不同于一般的子信道劃分方案,其子載波頻譜之間彼此交疊,并且在積分周期內(nèi)保持正交關(guān)系。然而,信道多徑時延對OFDM性能影響明顯,多徑時延會導(dǎo)致子載波間干擾或符號間干擾。同時,對于規(guī)模較大的多天線系統(tǒng),其布置陣列所需較大空間尺寸以及復(fù)雜的編解碼方式都將影響其進(jìn)一步應(yīng)用。而基于TR的OFDM及多天線系統(tǒng)在克服多徑時延、縮減天線空間布置所需尺寸等方面具有獨(dú)特優(yōu)勢。本文主要研究工作如下。首先,提出了TR與OFDM在發(fā)送端相結(jié)合的設(shè)計方案,并在不同散射環(huán)境以及調(diào)制方式下分析了TR-OFDM系統(tǒng)性能。針對單一TR技術(shù)的局限性,提出了子載波頻域幅度均衡(SFME)的TR-OFDM系統(tǒng)方案。隨后研究了多天線TR-OFDM系統(tǒng)性能。其次,針對應(yīng)用于多天線TR-OFDM通信系統(tǒng)所需的結(jié)構(gòu)緊湊天線,設(shè)計了可實際應(yīng)用的平面二維結(jié)構(gòu)緊湊寬帶隔離多端口天線,為分析基于TR的空間三維緊湊結(jié)構(gòu)陣列提供了平面天線單元。最后,利用PicoSDR軟件無線電平臺,給出了TR模塊的具體實現(xiàn)方案。并實驗驗證了原理性TR-OFDM電磁通信系統(tǒng)的性能。
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【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN92

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本文編號：2464610