G.fast信道建模与仿真

发布时间：2017-06-07 19:08

  本文关键词：G.fast信道建模与仿真，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着4K超高清电视、远程医疗以及“互联网+”的兴起,语音、数据以及视频等数字业务的需求急剧增加,人们对带宽的要求越来越高。目前应用最广泛的铜线接入技术最大工作频率只能到30 MHz,提供百兆的接入速率。但是这样的带宽越来越难以满足人们的需求。铜线接入要想实现质的飞越,无疑需要一项新的技术。G.fast正是在这样的背景下被提出来。G.fast技术采用时分复用方式,离散多音频调制方式、网格编码和RS编码的信道编码方式,利用Vectoring2.0技术解决高频串扰问题,将频谱拓宽到了106 MHz甚至212 MHz,已经能够使50 m以内接入速率达到1 Gbps,100 m以内接入速率达到500 Mbps,200 m以内的速率最大达到300 Mbps。目前G.fast技术仍处于研发阶段,国际电信联盟组织、英国电信、荷兰电信、瑞士电信以及中国的华为公司都在积极开展G.fast相关技术以及产品设备的开发研究。G.fast仍然是以双绞线为传输介质,但是各个国家和地区使用的双绞线不尽相同,在覆盖各种应用场景时需要使用各种类型的线缆。如果购买全世界各种各样的线缆用于研发G.fast设备,这将非常不切实际也是比较难以完成的。为了解决这个问题,本文将从现有的线缆信道模型出发,研究G.fast线缆信道模型,设计一种通用的信道建模算法。本文分析了传统的双绞线模型,深入研究并建立了G.fast线缆信道模型,基于建模过程设计了通用的信道建模算法,另外设计了基于最小二乘法的信道建模算法。两种算法都能够快速建立各种类型线缆的信道模型。经过仿真验证,通用信道建模算法可扩展性好,精度高,但是复杂度也高,运算量大。最小二乘法建模算法运算量小,误差更小,但是可扩展性不足。通用信道建模算法不仅能够应用于线缆信道建模,还能应用于具有多级滤波器结构的电路模型参数求解。经过仿真验证,把通用信道建模算法应用于线缆电路模型参数求解的方法具有可行性。
【关键词】：G.fast 插入损耗 串扰 信道 建模
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN915.6
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第1章 绪论7-12
• 1.1 课题研究背景及目的意义7-8
• 1.1.1 课题背景7-8
• 1.1.2 课题研究目的和意义8
• 1.2 国内外研究现状8-11
• 1.2.1 国外研究现状8-10
• 1.2.2 国内研究现状10-11
• 1.2.3 国内外研究现状综述11
• 1.3 本文主要研究内容11-12
• 第2章 G.fast信道特性研究12-20
• 2.1 G.fast系统全链路介绍12-13
• 2.2 环境分析13
• 2.2.1 背景噪声13
• 2.2.2 无线电电磁干扰13
• 2.2.3 脉冲噪声干扰13
• 2.3 特性分析13-19
• 2.3.1 插入损耗特性13-18
• 2.3.2 串音干扰特性18-19
• 2.4 本章小结19-20
• 第3章 G.fast系统建模20-51
• 3.1 G.fast信号源20-24
• 3.1.1 PSD极限掩膜20-22
• 3.1.2 子载波掩膜22-23
• 3.1.3 功率频谱密度整形掩膜23
• 3.1.4 陷波掩膜23-24
• 3.1.5 最大发送功率24
• 3.1.6 信号源建模24
• 3.2 G.fast线缆信道模型24-46
• 3.2.1 RLCG模型25-26
• 3.2.2 Z_S/Y_P模型26-34
• 3.2.3 Z_S/Y_P模型信道建模34-37
• 3.2.4 信道建模通用算法设计37-41
• 3.2.5 最小二乘法模型41-46
• 3.3 参数计算算法应用46-50
• 3.3.1 电路插入损耗推导46-47
• 3.3.2 电路串扰推导47-49
• 3.3.3 算法应用49-50
• 3.4 本章小结50-51
• 第4章 G.fast信道建模软件平台设计51-67
• 4.1 总体功能模块设计52
• 4.2 软件主平台52-61
• 4.2.1 信号源模块53-54
• 4.2.2 信道模块54-55
• 4.2.3 噪声模块55-56
• 4.2.4 控制模块56
• 4.2.5 接收模块56-57
• 4.2.6 仿真结果57-61
• 4.3 G.fast线缆模型计算平台61-64
• 4.3.1 模块设计61-62
• 4.3.2 验证结果62-64
• 4.4 电路参数计算平台64-66
• 4.4.1 模块设计64-65
• 4.4.2 验证结果65-66
• 4.5 本章小结66-67
• 结论67-68
• 参考文献68-72
• 致谢72

【参考文献】

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本文编号：430001