临地空间平台通信信道建模

论文摘要

作为一种全新的无线通信系统，临地空间平台通信系统可以为人们提供高速率宽带通信服务，是当前最具应用前景的无线通信系统之一。与传统地面蜂窝网通信系统相比，临地空间平台通信系统具有覆盖范围大、多径分量少、可以按需部署等优点；与卫星通信系统相比，它的传输延迟小、部署快，并可以重复使用且易于维护。这些独特的优势使得临地空间平台通信系统在军事和民用领域都具有巨大的应用前景。然而，临地空间平台通信系统的现实应用仍然面临着诸多挑战，而信道建模作为无线通信系统研究的基本问题便是其首先亟需解决的问题。本文首先对现有临地空间平台通信信道模型进行分类探讨，并分析了各类模型优缺点，给出了各自的改进建议。在此基础上，提出了一种称之为“基于本地散射体的临地空间平台通信信道模型”，该模型利用圆柱体刻划临地空间平台与地面用户间相对位置及其所处物理环境特性，并给出了超量时延累积概率分布函数、时延功率谱、相干时间以及相干带宽的计算方法；最后通过仿真与传统的“莱斯信道模型”、“高斯白噪声信道模型”以及“Dovis-Fantini临地空间平台通信信道模型”进行了对比，实验结果显示“基于本地散射体的临地空间平台通信信道模型”能更准确地刻划临地空间平台与地面用户间通信信道的小尺度衰落特性。此外，本文还探讨了临地空间平台通信信道均衡技术，并提出了“基于支持向量机的自适应判决反馈均衡器（SVM-ADFE, Support Vector based AdaptiveDecision Feedback Equalizer）”，用于抵消临地空间平台通信信道对信号传输的影响。仿真对比实验结果表明，由于SVM-ADFE使用SVM分类器作为信号判决器，因此，与传统自适应判决反馈均衡器相比，它具有更好的均衡效果，可以极大地降低临地空间平台通信系统误比特率，提高了临地空间平台通信系统的可靠性和传输性能，但其收敛速度并没有得到提升且计算复杂度有所增加。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 临地空间平台通信信道建模研究进展及现状
• 1.3 论文的研究内容及安排
• 第二章 临地空间平台无线通信信道模型
• 2.1 引言
• 2.2 基于统计学的临地空间平台通信信道模型
• 2.2.1 修改的 C. Loo 信道模型
• 2.2.2 基于半马尔可夫过程的信道模型
• 2.3 基于几何的临地空间平台通信信道模型
• 2.3.1 Dovis-Fantini 信道模型
• 2.3.2 基于多建筑物阻挡概率的信道模型
• 2.3.3 圆锥体信道模型
• 2.4 基于莱斯因子 K 的临地空间平台通信信道模型
• 2.4.1 双线地面反射信道模型
• 2.4.2 基于实验测量的窄带移动通信信道模型
• 2.5 本章小结
• 第三章 基于本地散射体的临地空间平台通信信道模型
• 3.1 引言
• 3.2 基于本地散射体的临地空间平台通信信道模型介绍
• 3.3 基于本地散射体的临地空间平台通信信道模型参数计算
• 3.3.1 时延功率谱
• 3.3.2 相干带宽
• 3.3.3 相干时间
• 3.4 基于本地散射体的临地空间平台通信信道模型仿真
• 3.4.1 仿真环境搭建
• 3.4.2 实验结果及分析
• 3.5 本章小结
• 第四章 临地空间平台通信信道均衡
• 4.1 引言
• 4.2 基于支持向量机的自适应判决反馈信道均衡器介绍
• 4.3 基于支持向量机的自适应判决反馈信道均衡器仿真
• 4.3.1 仿真环境搭建
• 4.3.2 实验结果及分析
• 4.4 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 作者在读期间参加的科研工作及研究成果