航空通信系统基于先验信息的信道估计算法研究
发布时间：2021-04-16 20:13
随着民用航空的发展,用户对于航空通信服务的要求也在不断提高。然而,在航空通信中,高多普勒频移导致信道产生时变衰落,子载波之间相互干扰,同时,大时延使得信道呈现频率选择性衰落,信号发生符号间干扰,以上两个问题严重降低了系统性能。因此,获取准确的信道状态信息和消除多普勒频移干扰成为提升通信质量的两大关键技术。目前,常见的信道估计算法和多普勒频移估计算法在提高估计精度的同时伴随着计算复杂度的增加,且缺乏对于航空信道自身特点的关注,而航空通信具有预先规划的飞机航线和机场布局,可以为通信技术的研究提供部分参数信息。因此,本文将针对在不提升算法复杂度的前提下,如何充分挖掘和利用航空系统的特点及所提供的先验信息展开研究,其主要工作内容如下:1.针对航空通信信道的时变特性,本文提出了将反馈迭代算法和航空系统相结合的方案。该方案通过将信道不断进行更新和迭代,并利用系统自身信道编码的纠错能力来降低估计错误率。仿真结果表明:所提方案利用少量原始导频,在保持LS算法低复杂度的同时可以显著地提高信道估计性能。2.为充分利用预先规划的飞机轨迹和环境信息,本文提出了在起飞和降落场景下基于先验信息的信道估计方案。该方...
【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
OFDM信号频谱图
图 2.3 OFDM 系统模型如图 2.3 所示，发送机将输入信息比特流首先进行星座映射得到星座图过串并变换为 N 路并行的子信息流，之后在每个符号前端插入若干循环，最终经过 IFFT 形成最终的等效基带 OFDM 信号： 1j2π /01= e ,0 1Nnk Nkn k n NN x x （2.其中，N 表示总的子载波个数，k 是子载波序号，n代表第n个抽样时制其他散射路径带来的 ICI 影响，OFDM 符号采取插入循环前缀或者是前端补零的方式充当保护间隔，插入循环前缀的方法具体操作是：将 OF号末端的若干数据信息复制到该符号的前面，可以得到发送信号最终表 , 1, , 10,1, ,Ng gn N n N Nnn n xxxKK（2.其中，gN 表示循环前缀采样点数，发送信号加入循环前缀之后，再经
图 2.4 多普勒频移产生的移动速度为v ，它从X 点出发，向Y 点移动，则基站处发出的波长为 的电磁波，在 X 和Y 处的入射离飞机的距离按照 L-DACS1 系统的固定参数距离，由于地空之间相距较远，1 和2 近似相等，即1 存在的相位差 可以用下式表示：2 2cos l vt 6）可得频率偏差为：01cos cos2dv vf ft c 为发射机载频，c 为光速，df 为频率偏差也就是多cT 和多普勒频移df 具有密切关系，具体定义为：9 0.42316cd dT f f 系统中，一个 OFDM 的符号周期取T ，相干时间
【参考文献】：
期刊论文
[1]机场航空移动通信系统——AeroMACS[J]. 张嘉,张益,刘翱. 中国无线电. 2018(11)
[2]基于差分进化的时变信道最大似然估计算法[J]. 丁青锋,邱翔. 高技术通讯. 2016(06)
[3]正交频分复用/偏移正交振幅调制半盲信道估计[J]. 李啸天,雷菁,刘伟,曹伟,李艳斌. 国防科技大学学报. 2015(05)
[4]Channel Modeling for Air-to-Ground Wireless Communication[J]. Yingcheng Shi,Di He,Bin Li,Jianwu Dou. ZTE Communications. 2015(02)
[5]辅助信息法消除宽带航空移动通信中的多普勒频移干扰研究[J]. 吴限,张军,柳重堪. 航空电子技术. 2009(04)
[6]OFDM系统中一种最大似然信道估计算法[J]. 张建康,陈恩庆,穆晓敏,齐林. 兵工学报. 2009(09)
博士论文
[1]OFDM系统非广义平稳相关散射信道的稀疏表达与估计[D]. 王琛.上海大学 2018
硕士论文
[1]基于高阶统计量的L-DACS1系统自适应干扰消除技术研究[D]. 贺渊.重庆大学 2016
[2]航空场景下OFDM系统频偏和信道估计研究[D]. 江小雅.西安电子科技大学 2014
[3]基于相位差的频偏估计技术研究[D]. 俞靓.天津理工大学 2013
[4]航空信道的建模及其应用[D]. 刘婷婷.杭州电子科技大学 2009
本文编号：3142094
【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
OFDM信号频谱图
图 2.3 OFDM 系统模型如图 2.3 所示，发送机将输入信息比特流首先进行星座映射得到星座图过串并变换为 N 路并行的子信息流，之后在每个符号前端插入若干循环，最终经过 IFFT 形成最终的等效基带 OFDM 信号： 1j2π /01= e ,0 1Nnk Nkn k n NN x x （2.其中，N 表示总的子载波个数，k 是子载波序号，n代表第n个抽样时制其他散射路径带来的 ICI 影响，OFDM 符号采取插入循环前缀或者是前端补零的方式充当保护间隔，插入循环前缀的方法具体操作是：将 OF号末端的若干数据信息复制到该符号的前面，可以得到发送信号最终表 , 1, , 10,1, ,Ng gn N n N Nnn n xxxKK（2.其中，gN 表示循环前缀采样点数，发送信号加入循环前缀之后，再经
图 2.4 多普勒频移产生的移动速度为v ，它从X 点出发，向Y 点移动，则基站处发出的波长为 的电磁波，在 X 和Y 处的入射离飞机的距离按照 L-DACS1 系统的固定参数距离，由于地空之间相距较远，1 和2 近似相等，即1 存在的相位差 可以用下式表示：2 2cos l vt 6）可得频率偏差为：01cos cos2dv vf ft c 为发射机载频，c 为光速，df 为频率偏差也就是多cT 和多普勒频移df 具有密切关系，具体定义为：9 0.42316cd dT f f 系统中，一个 OFDM 的符号周期取T ，相干时间
【参考文献】：
期刊论文
[1]机场航空移动通信系统——AeroMACS[J]. 张嘉,张益,刘翱. 中国无线电. 2018(11)
[2]基于差分进化的时变信道最大似然估计算法[J]. 丁青锋,邱翔. 高技术通讯. 2016(06)
[3]正交频分复用/偏移正交振幅调制半盲信道估计[J]. 李啸天,雷菁,刘伟,曹伟,李艳斌. 国防科技大学学报. 2015(05)
[4]Channel Modeling for Air-to-Ground Wireless Communication[J]. Yingcheng Shi,Di He,Bin Li,Jianwu Dou. ZTE Communications. 2015(02)
[5]辅助信息法消除宽带航空移动通信中的多普勒频移干扰研究[J]. 吴限,张军,柳重堪. 航空电子技术. 2009(04)
[6]OFDM系统中一种最大似然信道估计算法[J]. 张建康,陈恩庆,穆晓敏,齐林. 兵工学报. 2009(09)
博士论文
[1]OFDM系统非广义平稳相关散射信道的稀疏表达与估计[D]. 王琛.上海大学 2018
硕士论文
[1]基于高阶统计量的L-DACS1系统自适应干扰消除技术研究[D]. 贺渊.重庆大学 2016
[2]航空场景下OFDM系统频偏和信道估计研究[D]. 江小雅.西安电子科技大学 2014
[3]基于相位差的频偏估计技术研究[D]. 俞靓.天津理工大学 2013
[4]航空信道的建模及其应用[D]. 刘婷婷.杭州电子科技大学 2009
本文编号：3142094
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