机载无线通信中的盲均衡与差分编码技术研究

论文摘要

在无线通信领域中,面临的主要问题是由于多径传输而产生的码间干扰。为了提高通信质量,减小码间干扰,在接收端通常都要采用均衡技术抵消信道的影响。相对于传统均衡器,自适应均衡器因其有许多优点而被广泛的应用在通信系统中。传统的均衡器使用训练序列进行信道均衡,在无线通信中,尤其是机载无线通信,由于信道的时变特性,就需要频繁的发送训练序列,这样大量的训练序列就会占用很大的带宽。无需发送训练序列的自适应盲均衡技术可以获得有效的带宽利用率。因此盲均衡技术成为通信领域内的研究热点。本篇论文首先对无线移动通信信道进行阐述,进而通过比较移动通信信道和机载无线信道的相似性,分析了机载无线信道的特点和研究方向,并引用了一种机载无线Rural信道。然后分析了差分编码调制技术在对抗多普勒频偏方面的特性,阐述了在机载无线通信系统中采用π/4-DQPSK差分编码调制的原因。接着重点介绍了盲均衡算法,尤其是恒模算法、多模算法、变步长算法和改进的恒模算法,比较了它们各自的优缺点以及不足之处,并在静态巴西A信道和机载动态无线Rural信道下进行了仿真验证,论证了差分编码调制技术加盲均衡算法能够对抗有频偏和相位噪声的机载动态信道,而且为新的算法提供了依据。最后,本文提出了一种既能纠正静态信道下π/4-DQPSK信号经过盲均衡后出现频偏的问题又能在动态信道下容忍更高相位噪声的新算法——实虚部区分变步长多模盲均衡算法,并且进行了仿真验证,仿真结果充分证明了新算法的可行性和有效性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.2 课题研究现状
• 1.3 盲均衡技术研究现状
• 1.4 本论文结构和主要创新点
• 第二章 机载无线信道
• 2.1 概述
• 2.2 无线移动信道的特性
• 2.2.1 无线信号在自由空间的传播
• 2.2.2 多径传播的基本特性
• 2.2.3 多径传播对数字信号传输的影响
• 2.3 机载无线信道的介绍
• 2.3.1 机载传输信道仰角关系
• 2.3.2 机载无线信道与移动信道的对比
• 2.3.3 一种机载无线信道
• 2.4 本章小结
• 第三章 差分编码调制技术
• 3.1 π/4-DQPSK技术介绍
• 3.2 π/4-DQPSK信号调制原理
• 3.3 π/4-DQPSK信号解调原理
• 3.4 π/4-DQPSK调制技术特点
• 3.5 本章小结
• 第四章 盲均衡算法
• 4.1 盲均衡算法的分类
• 4.2 盲均衡算法的数学模型
• 4.3 Bussgang盲均衡算法
• 4.3.1 Godard算法
• 4.3.2 改进的恒模算法
• 4.3.3 多模算法
• 4.4 变步长盲均衡算法
• 4.5 几种盲均衡算法的仿真验证
• 4.6 本章小结
• 第五章 改进的多模盲均衡算法
• 5.1 使用已有算法均衡π/4-DQPSK信号
• 5.1.1 无频偏无相位噪声的巴西A信道下仿真验证
• 5.1.2 有频偏和相位噪声的Rural信道下仿真验证
• 5.2 改进的多模盲均衡算法（MMMA）
• 5.2.1 改进的多模盲均衡算法的公式推导
• 5.2.2 改进的多模盲均衡算法的仿真验证
• 5.2.3 变步长对新算法的影响
• 5.2.4 新算法对相位噪声的容忍度
• 5.3 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 附录一 英语缩略语对照表
• 致谢
• 攻读硕士学位期间已录用的论文