高速移動環(huán)境下毫米波通信系統(tǒng)性能研究

發(fā)布時間：2020-06-14 09:37

【摘要】：毫米波無線通信技術(shù),因其具有豐富的頻段資源以及支持更高的傳輸速率,已經(jīng)在高速移動通信上引起了人們的廣泛關(guān)注。然而,毫米波的短波長在高移動速度環(huán)境下會遭受更嚴(yán)重的多普勒效應(yīng),使得毫米波通信系統(tǒng)在設(shè)計上還面臨許多挑戰(zhàn)。本文主要研究高速移動帶來的多普勒效應(yīng)對毫米波SC-FDE通信系統(tǒng)的影響,通過對不同抗多普勒方法的仿真和性能比較,設(shè)計出一種可用于實際高速移動信道環(huán)境下的抗多普勒方法。最后參考802.11ad標(biāo)準(zhǔn),實現(xiàn)了可適用于高速移動的毫米波基帶系統(tǒng),并進(jìn)行了實際高速環(huán)境下的性能測試。本文具體研究過程如下:本文首先對高速移動毫米波信道特征進(jìn)行了分析,尤其是對在高速時變信道環(huán)境下,使用定向天線的毫米波通信系統(tǒng)所經(jīng)歷的信道小尺度衰落特征進(jìn)行分析。然后利用時變信道建模的方法,對傳統(tǒng)意義上的幾種抗多普勒效應(yīng)技術(shù)進(jìn)行了仿真分析。接著,重點對毫米波SC-FDE系統(tǒng)在快速時變信道下的性能進(jìn)行研究,分析了多普勒效應(yīng)對SC-FDE系統(tǒng)性能的影響,可以發(fā)現(xiàn)時變信道相當(dāng)于對解調(diào)數(shù)據(jù)產(chǎn)生額外的噪聲。為了解決此問題,本文調(diào)研了四種經(jīng)典的抗多普勒效應(yīng)的方法,分別為等效頻偏補償,IB-DFE均衡,等效噪聲估計以及子分塊技術(shù),其中還對傳統(tǒng)的偽CP子分塊方法進(jìn)行了改進(jìn),并進(jìn)行了性能上的仿真與分析。最后,完成了對可實現(xiàn)的毫米波高速移動通信系統(tǒng)算法上的選擇,包括幀結(jié)構(gòu)設(shè)計,幀定時同步以及頻偏補償?shù)燃夹g(shù),并進(jìn)行了性能上的仿真。在此算法的基礎(chǔ)上,還設(shè)計了毫米波通信系統(tǒng)的接收機(jī)基帶架構(gòu),主要包括幀同步模塊和頻域均衡模塊。此外,本還文對設(shè)計的毫米波通信系統(tǒng)進(jìn)行了性能上的研究,具體包括對實際高速移動環(huán)境下的毫米波通信系統(tǒng)有效性和可靠性的研究。
【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】：2019
【分類號】：TN928
【圖文】：

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電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文ABG103103ABG10log()10log()PL,[dB] DccDdf（f d）Dd3是 3GPP 標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的發(fā)送端到接收端的 3 D距離，單位,1m)cf 表示中心頻率為cf 的載頻（單位是 GHz）在自由空間 1m 處dB，n表示路徑損耗指數(shù)，c表示光速，CI 是一個零均值高斯隨偏差為 (單位是dB)。 ABG 路徑損耗公式中，和分別表示路徑損耗對距離和頻率的依dB為單位的路徑損耗的最佳偏移值。

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