硬件非理想环境下的卫星-地面中继通信系统研究

发布时间：2021-06-18 18:14

　　卫星-地面中继通信系统（Hybrid Satellite Terrestrial Relay System,HSTRS）凭借其覆盖面积广、通信质量好以及信道容量大等独特优势已经被广泛应用于导航、广播等各个领域。然而,无线通信的实际环境一般都是十分复杂的,如物理层的噪声、I/Q支路的不平衡以及高功率下的非线性问题等原因会使得系统的硬件产生损伤,这会在一定程度上制约了通信系统的性能。在此背景下,硬件损伤已成为当前无线通信领域的一个研究热点,因此,本文研究了硬件非理想环境下卫星-地面中继通信系统的传输可靠性能与安全中断性能,通过改善中继选择方案以降低硬件损伤对卫星-地面中继通信系统的性能影响。本文的主要研究内容和创新点如下:首先,本文研究了硬件损伤对卫星-地面中继通信系统的传输可靠性能的影响,系统中所有的物理节点均配置单根天线并且都存在硬件损伤。提出了多中继选择（Multi-Relay Selection,MRS）方案以提升系统的传输可靠性能,并和单中继选择（Single Relay Selection,SRS）方案进行了对比。仿真结果表明,在系统存在一定程度的硬件损伤时,MRS方案相比于S... 

【文章来源】：南京邮电大学江苏省

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

MRS与SRS选择方案下的中断概率与信噪比的关系图

系统的中断性能相比硬件理想时要变差。另外，在相等的硬件损伤下，中继采用 MRS 方案下的系统中断性能要明显优于 SRS 方案。图 2.3 描述了信息传输速率分别为 0.8sR bit/s/Hz 和 1sR bit/s/Hz 且硬件损伤系数分别为 0.15s i dk k k 时，系统采用 SRS 和 MRS 方案时的中断概率与 SNR 的关系图。从图中可以得知在相同的信息传输速率下，MRS 方案的性能要好，并且当信号传输速率由0.8bit/s/Hz 增加到 1bit/s/Hz 时，两种中继选择方案的中断性能均会变差，因此可以得知信息的传输速率不宜过大，否则会造成系统中断性能的下降。图 2.2 MRS与 SRS选择方案下的中断概率与信噪比的关系图

22图 2.4 不同中继数目下 MRS与 SRS 方案下的中断概率与信噪比的关系图展示了系统的中断概率与硬件损伤系数之间的关系曲线，图中的中继数目输速率分别为 0.8bit/s/Hz 和 1bit/s/Hz，信噪比 SNR 为 10dB。从图 2.5中 和 SRS 方案的中断概率随着硬件损伤系数的增加而增大，且当硬件损伤的阈值时，SRS 和 MRS 方案下的中断概率均增加到 1，且之后均保持不

【参考文献】：
期刊论文
[1]多天线技术概述[J]. 杨柏舟.  中国新通信. 2018(11)
[2]硬件损伤条件下的双向单中继网络性能分析[J]. 沈忠良,郭克锋.  通信技术. 2016(09)
[3]移动通信中继技术研究[J]. 李国华.  金陵科技学院学报. 2016(01)
[4]第1讲 硬件损伤条件下的认知中继网络性能分析[J]. 郭克锋,陈瑾,黄育侦,吴彬彬,刘慧东.  军事通信技术. 2014(04)
[5]移动中继通信技术综述[J]. 李小兵,张庭园,宋涛,李靖.  电子科技. 2014(11)
[6]中继辅助协同通信网[J]. 赵睿,俞菲,杨绿溪.  中兴通讯技术. 2008(03)



本文编号：3237151