基于OFDM的车联网协作通信性能分析与仿真

发布时间：2020-05-24 04:42

【摘要】：随着无人驾驶、人工智能和4G通信技术的日益成熟,车联网已经成为未来科技发展的研究热点,而车车通信作为车联网的中枢神经,在应对无线信道的开放性和时变性方面,主要面临两大挑战:一方面,高楼林立的市区富散射传输环境导致的多径效应,易引发信道频率选择性衰落;另一方面,高速移动环境下的多普勒效应使正交频分复用(OFDM)系统的载波频率发生偏移,子载波间正交性遭到破坏,会产生严重的载波间干扰。针对上述问题,本文主要工作如下:(1)根据实际中继场景中三车的运动状态,研究V2V通信的无线信道特性,对协作通信模型中多径效应和多普勒效应进行了深入的分析,仿真结果表明源节点到中继节点为频率选择性信道时中继系统性能最差。(2)在深入研究OFDM对抗多径效应原理的基础上,根据车车中继运动模型,搭建一个完整的OFDM仿真系统,包括发射信号流程、信道和接收信号流程三部分。通过仿真分析当时延扩展小于循环前缀时OFDM对抗频率选择性衰落的性能,并比较了不同帧长度、调制方式、信道估计方式以及车速下的系统性能。(3)在分析协作场景中多普勒频移对OFDM系统影响的基础上,指出基于长短序列的频偏估计算法及Park算法的不足,针对Park算法定时函数在N4和3N4处存在副峰的现象,在时域提出一种基于PN序列的改进训练符号结构,有效地解决了Park算法定时不准确的问题。(4)针对Park算法频偏估计范围小,且频域训练序列难以实现的问题,在频域提出一种改进算法。该算法设计了新的定时函数,训练序列在频域为基于ZC序列的伪随机实数,时域为共轭对称结构。在频域基于ZC序列的自相关性做整数倍频偏估计,时域基于循环前缀做小数倍频偏估计,并通过实验验证了该算法的性能。
【图文】：

图 2.1 实际中继场景的简化模型如图 2.2 所示。三车分别用源节点（Source node，，S node, R）和目的节点（Destination node, D）表示。这里采
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U495;TN929.53

【参考文献】

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1 徐凌伟;吴春雷;王景景;;车联网中车—车通信系统性能分析[J];信息网络安全;2014年07期

2 田雨;马林华;唐红;张嵩;;基于虚拟MIMO的协作通信节点选择算法[J];电子与信息学报;2014年04期

3 詹瑞;刘俊;;协作通信技术的研究进展[J];数字通信;2013年01期

4 汪涵;朱磊基;施玉松;邢涛;王营冠;;利用循环前缀的OFDM系统定时同步算法[J];西安电子科技大学学报;2013年01期

5 张愿;马社祥;;三协作节点的功率分配及其信道容量[J];计算机应用;2010年12期

6 刘晓明;贺王景;虢政兵;刘沙;;OFDM中基于导频的整数倍频偏估计算法及实现[J];计算机技术与发展;2010年07期

7 孔繁庭;;OFDM系统中循环前缀作用的分析[J];甘肃联合大学学报(自然科学版);2008年05期

8 章俊;刘国庆;刘力军;田晨;;多径信道衰落与时延的模拟研究[J];南京工业大学学报(自然科学版);2006年02期

9 韩艳春;杨士中;;OFDM系统PAPR减小技术综述[J];电视技术;2006年01期

10 聂永萍,何先刚,张忠培,范时平;基于PN序列的OFDM频偏估计与时间同步探讨[J];重庆大学学报(自然科学版);2003年11期

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1 张中山;OFDM系统中的载波频偏估计算法及其性能分析[D];北京邮电大学;2004年

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1 郭世磊;高铁场景下OFDM系统性能分析与研究[D];北京交通大学;2017年

2 李鑫;基于训练序列的OFDM系统符号同步算法设计与实现[D];东南大学;2017年

3 柴立凯;OFDM同步技术研究及实现[D];西安电子科技大学;2014年

4 刘平;水声通信的多普勒频移估计[D];华南理工大学;2014年

5 周玉燕;高速移动环境下时频同步算法研究[D];杭州电子科技大学;2014年

6 杨楠;数据辅助型OFDM系统同步算法研究[D];东北大学;2013年

7 王亮;基于训练符号的OFDM时频同步技术研究[D];电子科技大学;2013年

8 俞靓;基于相位差的频偏估计技术研究[D];天津理工大学;2013年

9 刘永胜;基于IEEE 802.11p的系统仿真和信道估计技术研究[D];西安电子科技大学;2013年

10 刘菲菲;OFDM通信系统中的多普勒频移估计技术研究[D];沈阳理工大学;2012年

本文编号：2678472