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卫星CDMA链路性能及系统容量研究

卫星CDMA链路性能及系统容量研究

作者：张静电子科技大学

学位级别：硕士

卫星通信是重要的现代通信技术之一,卫星CDMA 通信系统是当前卫星通信界的研究热点之一。本文对卫星CDMA 通信系统的链路性能进行了较完备的仿真研究,并以链路仿真结果为基础,对卫星CDMA 系统容量进行了分析、研究和仿真。本文的第一章... 详细信息

卫星通信是重要的现代通信技术之一,卫星CDMA 通信系统是当前卫星通信界的研究热点之一。本文对卫星CDMA 通信系统的链路性能进行了较完备的仿真研究,并以链路仿真结果为基础,对卫星CDMA 系统容量进行了分析、研究和仿真。本文的第一章简介了卫星移动通信系统的概念以及国内外卫星移动通信的发展历史,分析了CDMA 技术的特点以及其在卫星移动通信系统中的应用,并且对本文的工作和成果进行了说明。第二章对仿真使用的卫星CDMA 移动通信系统基本构架进行了介绍,给出了空间段和地面段的系统参数。介绍了无线接入部分参照的IS-95 标准。本章对在不同卫星仰角下的前向下行链路和反向上行链路进行链路电平估算,给出在一定BER 要求下的卫星最小发射功率和在不同用户终端发射功率下卫星的接收功率。第三章研究了卫星CDMA 系统的链路性能。首先在研究国内外有关移动卫星通信信道的代表性文献的基础上,建立了卫星移动通信信道模型,搭建了卫星CDMA 链路性能仿真平台,给出了前向链路和反向链路在不同卫星仰角下的链路性能仿真结果,仿真结果对系统容量分析及系统规划、服务质量保证、无线资源管理等提供有力的依据。第四章以第三章链路性能仿真结果为基础,通过理论推导和计算机仿真相结合进一步对系统容量进行了较全面的研究。在理想功率控制条件下,首先对单波束系统容量进行了理论推导,并进一步推导了使用多波束卫星时的系统容量,给出了不同仰角下的信道数的理论分析结果。同时,在第二章的链路电平估算基础上,对存在多址干扰的前向下行链路进行了系统参数设计,给出了在不同卫星仰角下,给定BER 要求下的卫星最小发射功率。第四章还进一步研究了非理想功率控制下单波束的系统容量,分析了不同接纳控制方案下的系统容量,给出了相应的仿真结果。最后,在第五章中对本文的研究工作和进展进行了总结。

关键词：卫星CDMA IS-95 链路性能系统容量

编队无人机机载无线紫外光通信干扰链路性能研究

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编队无人机机载无线紫外光通信干扰链路性能研究

作者：马倩文西安理工大学

学位级别：硕士

无人机因其自身操作灵活、机动性高等特点,近年来,在军事、民间领域被广泛研究和应用。与单架无人机的功能相比,编队无人机不仅能满足各种任务的需要,还能够有效提高执行任务的成功率。无线紫外光通信是近些年开始兴起的新型的光通信技... 详细信息

无人机因其自身操作灵活、机动性高等特点,近年来,在军事、民间领域被广泛研究和应用。与单架无人机的功能相比,编队无人机不仅能满足各种任务的需要,还能够有效提高执行任务的成功率。无线紫外光通信是近些年开始兴起的新型的光通信技术。为了实现全天候、非直视和保密通信,广泛用于实现电磁干扰和无线静默环境中的通信。当无线紫外光通信系统被传送到编队无人机行通信时,由于蜂群无人机之间的位置关系以及链路之间收发端的相互影响,工作链路的接收端往往会接收到不属于本组链路的光信号,不仅会占用信号带宽,更会影响接收端的解码过程,影响通信链路性能。无线紫外光通信过程中,大气信道会对光信号粒子的散射造成干扰,进而影响紫外光通信的链路性能。本文主要研究内容如下:(1)建立了无线紫外光非直视通信干扰链路模型。研究蜂群无人机机载的无线紫外光通信链路收发端在飞行过程中的位置关系,根据收发端位置关系建立了无线紫外光共面通信干扰模型、无线紫外光非共面通信干扰模型以及无线紫外光非共面且存在高度差通信的干扰模型。采用Monte Carlo方法对光子在大气信道中的散射情况进行仿真,对无线紫外光通信信道进行建模仿真。并通过与公式计算得链路的路径损耗数据,对比验证Monte Carlo模型在紫外光通信中的正确性。采用Monte Carlo模型研究了无人机机载发射端和接收端的各个角度和位置对误码率的影响,仿真结果表明当干扰端在接收端下方时,通信链路性能在发射端仰角为20°～30°时达到最好,当干扰端在接收端上方时,通信链路性能随发射端仰角的增大逐渐变差。(2)建立了不同大气信道下无线紫外光非直视散射干扰链路模型。蜂群无人机之间会受到机间尾流的影响,且位于下方和后方的无人机受影响严重。通过CFD建模对下方和后方的机间尾流进行建模,研究不同位置的尾流对干扰链路的通信性能影响。采用Monte Carlo方法对干扰模型研究,仿真结果表明同等条件下下方机间尾流的路径损耗减小9dB,后方机间尾流路径损耗减小5dB,下方机间尾流路径损耗比后方机间尾流的减小幅度大。此外还对常见的四种天气进行了建模,研究了在四种天气下大气信道的性能对无线紫外光干扰链路的性能影响,仿真结果表明无线紫外光的通信链路性能按照晴天、霾天、雾天、雨天的顺序逐渐变差。综上所述,本文以三种无线紫外光通信的干扰模型为基础,采用Monte Carlo方法研究了在不同机间尾流和不同天气条件下无线紫外光的通信链路性能,得到了存在干扰链路时更适合通信的收发端位置。

关键词：编队无人机无线紫外光通信 Monte Carlo模型链路干扰链路性能

基于链路性能和多跳传输的WSN分簇路由研究

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基于链路性能和多跳传输的WSN分簇路由研究

作者：苏晓杰西安电子科技大学

学位级别：硕士

无线传感器网络(Wireless Sensor Network, WSN)是由大量能量有限的微型传感器节点组成,通过无线通信的方式形成的自组织网络。无线传感器网络的节点基本靠电池供电,因而能量有限,而且一般来讲节点没有替换和能量再供给的可能性或者必要... 详细信息

无线传感器网络(Wireless Sensor Network, WSN)是由大量能量有限的微型传感器节点组成,通过无线通信的方式形成的自组织网络。无线传感器网络的节点基本靠电池供电,因而能量有限,而且一般来讲节点没有替换和能量再供给的可能性或者必要性,因此节能成了当前设计无线传感器网络路由算法的首要考虑因素。而无线传感器网络以数据为中心的特点,对数据的可靠性传输也提出了更高的要求。论文首先介绍了WSN的体系结构、传感器节点、特点及应用;其次,给出了WSN中低能量自适应分簇分层(low energy adaptive clustering hierarchy, LEACH)路由协议的基本思想、工作过程,以及存在的问题,并探讨了改进的策略,包括改变分簇条件和改变传输机制等;第三,提出了一种基于链路性能的分簇路由算法,该算法将节点的剩余能量和节点到基站之间链路的丢包率以及传输速率加入了簇首的选择条件中,目的是选择出剩余能量较大而且链路性能较好的节点作为簇首,从而使得网络中节点的耗能更加均衡,延长了网络的寿命,保证了数据更为可靠地传输。MATLAB仿真验证表明该算法有效地均衡了各节点的能耗,并且基站接收到的有效数据也增加了,这种算法延长了网络的生命周期,为无线传感器网络的路由设计提供了参考;第四,提出了一种在多跳传输中选择下一跳转发节点的方式,综合考虑了转发节点的剩余能量以及与原节点的距离,并通过将网络区域划分成多层的方式来选取较小层数中剩余能量和与原节点距离之比的最大值节点作为下一跳转发节点,这样保证了所选的下一跳节点在距离和剩余能量上是一个较优值。仿真结果证明,该方法有效均衡了各节点的耗能,使得网络的生命周期得到了延长;最后,对全文进行总结,并展望了下一步工作。

关键词：无线传感器网络分簇链路性能多跳

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基于随机几何的蜂窝网络链路性能研究

基于随机几何的蜂窝网络链路性能研究

作者：宋选安海南大学

学位级别：硕士

随着当今社会的快速发展,信息通信技术必将成为人类社会信息化的关键所在;同时人们对无线移动通信业务量的急速增长,使信息通信系统所承担的角色变得至关重要。伴随着万物互联和人工智能等新型领域的迅速崛起,第一代移动通信（1G）到202... 详细信息

随着当今社会的快速发展,信息通信技术必将成为人类社会信息化的关键所在;同时人们对无线移动通信业务量的急速增长,使信息通信系统所承担的角色变得至关重要。伴随着万物互联和人工智能等新型领域的迅速崛起,第一代移动通信（1G）到2020年的面向商用的第五代移动通信（5G）的技术发生演变。我国信息产业及技术的不断发展,在移动用户数量与用户需求的不断增加的前提下,基站的部署面临着极大的挑战,而在当前移动通信中的蜂窝形状的网络模型部署也面临着较为严峻的考验,在大型场合以及超密集区域下用户更好的体验无线网络带来超高性能体验同样面临着网络的部署问题。在蜂窝移动通信发展的几十年里,用户需求以及不同地理环境等因素所带来的蜂窝网络部署已经成为热点研究方向;传统以规则几何图形部署网络模型中常用的维纳模型（正六边形、蜂窝状）已经不能准确地分析存在多种通信模式下的复杂蜂窝网络。因此用方便又精确的模型研究当前及未来的无线蜂窝网络,成为当前的研究热点。首先,本文分析了随机几何模型中的几种相关点过程以及在无线通信领域中的应用,并将总结各种模型特点并与传统的蜂窝网络模型进行比较后,提出基于随机几何模型蜂窝网络链路研究的意义以及蜂窝网络拓扑模型。其次,本文研究了无线蜂窝网络上、下行链路的性能。先建立基于随机几何理论各自链路网络模型、信道模型和上下链路干扰模型,再推导出各自不同性能参数公式,后仿真分析各自的蜂窝网络链路性能;如覆盖概率、频率复用、系统容量、传输速率等。最后,为解决蜂窝网络系统链路复用问题,引入D2D通信技术来保障通信质量;并提出基于随机几何模型下的用户与基站以及用户与用户间的通信接入方案,以提高用户通信的可靠性、频谱利用率以及覆盖率。

关键词：随机几何移动通信 D2D通信覆盖概率链路性能

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卫星通信的链路性能分析

数字通信世界 2019年第7期 10-11,14页

作者：杨清森杨仁庆赵春昊张嘉元南京熊猫汉达科技有限公司

随着卫星通信的快速发展,卫星通信系统工程、卫星链路设计、系统性能分析等问题变得越来越重要。在频率转换卫星的系统中,上下行链路是相关的,上行链路中引入的信号恶化(损耗和噪声)转移至下行链路,进而影响系统的综合性能。把卫星通信... 详细信息

随着卫星通信的快速发展,卫星通信系统工程、卫星链路设计、系统性能分析等问题变得越来越重要。在频率转换卫星的系统中,上下行链路是相关的,上行链路中引入的信号恶化(损耗和噪声)转移至下行链路,进而影响系统的综合性能。把卫星通信传输路径上引入的链路性能恶化加到传输链路中,可以对路径损耗、路径噪声进行定量的分析,推导出综合链路性能(载噪比)的计算公式,分析系系统参数对链路性能的影响。

关键词：卫星通信频率转换卫星链路性能路径损耗路径噪声

一种基于蚁群算法的深空光通信网络链路性能研究

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光通信技术 2022年第4期46卷 22-26页

作者：王小瑞陈冬冬何红杰郑州轻工业大学计算机与通信工程学院郑州450002

为尽量减少额外开销和寻找最优传输路径,结合激光通信视距传输和长距离传输的特性,提出了一种基于蚁群算法的深空光通信网络路由算法(RA-ACA)。首先对深空光通信中的单向链路问题、节点能耗问题进行研究,然后在传统路由算法的基础上对RA... 详细信息

为尽量减少额外开销和寻找最优传输路径,结合激光通信视距传输和长距离传输的特性,提出了一种基于蚁群算法的深空光通信网络路由算法(RA-ACA)。首先对深空光通信中的单向链路问题、节点能耗问题进行研究,然后在传统路由算法的基础上对RA-ACA进行优化,最后进行了仿真对比实验。仿真结果表明:RA-ACA收敛路径上的剩余总能量高于TACA约5kW·h,RA-ACA保留节点信息素时收敛速度提高了50%。

关键词：深空通信激光通信链路性能

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一种蓝牙ACL链路性能改善机制

中国数据通信 2003年第11期5卷 34-38页

作者：宋燕辉孙昊刘辉重庆邮电学院通信与信息工程学院重庆400065 重庆信科设计有限责任公司重庆400065

蓝牙ACL链路采用了包交换的思想,数据包的传送采用变长的方式。在相同的干扰环境下,长包比短包更容易受到干扰,从而破坏数据的完整性;但是,短包开销比长包多,所以带宽浪费严重。本文针对这两种包的各自特点,提出了ACL链路有效带宽的概念... 详细信息

蓝牙ACL链路采用了包交换的思想,数据包的传送采用变长的方式。在相同的干扰环境下,长包比短包更容易受到干扰,从而破坏数据的完整性;但是,短包开销比长包多,所以带宽浪费严重。本文针对这两种包的各自特点,提出了ACL链路有效带宽的概念,较好地解决了两种包的不足,有效地提高了蓝牙的系统性能。

关键词：蓝牙 ACL 链路性能包交换有效带宽数据包

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JTIDS链路性能分析与仿真

电子对抗技术 2005年第1期20卷 8-11,28页

作者：王怡王华匡镜明北京理工大学电子工程系北京100081

从链路层的角度出发,对美军联合战术信息分发系统(JTIDS)的技术体制进行了介绍,并对其传输性能进行了分析。进而在SPW软件中建立了系统的链路仿真平台,基于该平台,分别对系统在高斯白噪声、多网干扰、点频及部分频带干扰、以及非理想同... 详细信息

从链路层的角度出发,对美军联合战术信息分发系统(JTIDS)的技术体制进行了介绍,并对其传输性能进行了分析。进而在SPW软件中建立了系统的链路仿真平台,基于该平台,分别对系统在高斯白噪声、多网干扰、点频及部分频带干扰、以及非理想同步等条件下的误码性能进行了仿真。在仿真的基础上,对JTIDS系统的抗干扰能力进行了评估,仿真结果表明了理论分析的正确性。

关键词：误码性能高斯白噪声干扰技术体制链路层仿真结果传输性能链路性能信息分发仿真平台

基于OMNET++的VANET无线链路性能仿真

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通信技术 2011年第9期44卷 54-55,58页

作者：熊飚朱桌尔南昌大学计算机技术研究所江西南昌330029 南昌广播电视网络传输中心江西南昌330003

当今车辆运行环境更加复杂,双移动节点,无线链路带宽不稳定以及链路级丢包较多是车载自组网的显著特点之一,而车载自组网无线链路质量,对其网络上层协议的设计具有重要意义。这里分析无线电波在车载自组网中的传播特点,提出一种以无线... 详细信息

当今车辆运行环境更加复杂,双移动节点,无线链路带宽不稳定以及链路级丢包较多是车载自组网的显著特点之一,而车载自组网无线链路质量,对其网络上层协议的设计具有重要意义。这里分析无线电波在车载自组网中的传播特点,提出一种以无线信道传播模型为基础,通过OMNET++来仿真车载自组网无线链路丢包率的方法。通过该方法可以方便、有效地仿真不同车辆运行环境下车载自组网的无线链路丢包率。

关键词： OMNET++ 车载自组网链路性能