基于FPGA的数字无线信道模拟器研究与设计

发布时间：2024-03-13 20:04

　　信道模拟器能够在实验室环境下模拟真实的无线信道传播环境,具有广泛的应用。例如,在工程上可以应用到各种无线通信设备的性能测试中,大大降低了设备测试的费用和周期;在学术研究上可以应用到信道建模中,以验证模型的正确性。随着网络技术的发展,通信技术从点对点通信逐渐向无线信息通信网络发展,传统的点到点的信道模拟器已不能满足这种通信网络的需求,因此本文研究设计并实现了一种支持无线通信网络模拟的信道模拟器。本文的主要工作包括以下内容:(1)对自由空间损耗、多径衰落、阴影衰落、多普勒频移等传输特性以及瑞利分布、莱斯分布、对数阴影分布等概率分布模型进行研究,以掌握无线信道的基本传输特性。(2)对小尺度衰落的信道模型进行分析和仿真,包括Clarke统计模型,Jakes仿真模型及其统计模型,并对各个模型的统计特性进行对比,从而为信道模拟器的设计和实现提供理论基础。(3)在信道的建模和对信道模拟器的验证过程中,信道测量必不可少,因此本文还设计实现了一种多径信道测量系统。该测量系统基于软件无线电架构,采用自相关性更好的FZC序列作为探测序列,测量准确度高,从而为信道模拟器的验证提供测量方法。(4)采用两片Vir...

【文章页数】：91 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-1无线信道对无线信号的影响

基于FPGA的数字无线信道模拟器研究与设计5第2章无线信道的传播特性和模型分析通信的目的是实现信息的交换，信息的传输媒介称为信道。与有线信道不同的是电磁波信号在无线信道环境中的传播特性更加复杂多变，因此在分析其传播特性时需要考虑更多的因素。处于无线信道中传输的无线电波会受到诸多因....

图2-3路径损耗与传输距离间的关系机制

基于FPGA的数字无线信道模拟器研究与设计72220lg20lg104ccPLddBdfdB(2-3)则由式(2-3)可知，路径损耗与发射信号的载波频率cf和发射机与接收机天线距离d有关。自由空间路径损耗随距离的变化即为图2-3中所示，根据图中可以明显地看到，在距离d持续增大的过....

图2-4自由空间路径损耗随载波频率的变化（d1000m）

基于FPGA的数字无线信道模拟器研究与设计72220lg20lg104ccPLddBdfdB(2-3)则由式(2-3)可知，路径损耗与发射信号的载波频率cf和发射机与接收机天线距离d有关。自由空间路径损耗随距离的变化即为图2-3中所示，根据图中可以明显地看到，在距离d持续增大的过....

图2-5对数距离损耗模型

基于FPGA的数字无线信道模拟器研究与设计82)对数距离路径损耗在卫星通信中，主要通过自由空间损耗模型表示电磁波信号的传输。然而在近地环境中，无线信道的传输环境并不能完全满足自由空间的要求。因为在近地环境中，无线信号的传输通常会遇到许多障碍物，所以要导入具有纠正效用的路径损耗指数....

本文编号：3927502