近場(chǎng)無(wú)線電通信多普勒衰減抑制優(yōu)化仿真研究

邸珩燁

摘 要：近場(chǎng)源無(wú)線電通信的多普勒衰減有效抑制可以提高無(wú)線電通信的質(zhì)量，提高傳輸增益。提出一種基于主動(dòng)時(shí)間反轉(zhuǎn)鏡的近場(chǎng)無(wú)線電通信多普勒衰減抑制算法，構(gòu)建無(wú)線電通信信道模型，采用主動(dòng)時(shí)間反轉(zhuǎn)鏡的空間聚焦特性進(jìn)行多普勒衰減抑制，降低通信傳輸?shù)恼`碼率，實(shí)現(xiàn)算法改進(jìn)。仿真結(jié)果表明，該算法隨著通信距離增長(zhǎng)，信噪比減小，多普勒衰減得到有效抑制，通信傳輸?shù)氖д孑^小。

關(guān)鍵詞：近場(chǎng)源；無(wú)線電；通信；誤碼率

中圖分類號(hào)：TN911 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-2163（2016）02-

Optimization simulation of Doppler attenuation in near field radio communication

Di Hengye

（Military representative office of the naval equipment department in Xi'an， Baoji Shaanxi 721006，China）

Abstract： Doppler attenuation of near field source radio communication can improve the quality of radio communication and improve the transmission gain. It presents a near-field radio Doppler decay suppression algorithm based on active time reversal mirror. In the paper， radio communication channel model is constructed， the Doppler inhibited decay is realized by using the spatial focusing properties of active time reversal mirror， which reduces the bit error rate of the communication transmission and achieves algorithm improvement. The simulation results show that the proposed algorithm can reduce the signal to noise ratio and the signal to noise ratio decreases with the increase of the communication distance， therefore the Doppler attenuation is effectively suppressed， and the distortion of the communication transmission is small.

Key words： near field source； radio； communication； bit error rate

0 引言

近場(chǎng)源無(wú)線電通信是近場(chǎng)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)體之間的通信，隨著通信技術(shù)在軍事領(lǐng)域和衛(wèi)星傳感以及遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸?shù)确矫娴钠占芭c重視，采用近場(chǎng)源無(wú)線電通信實(shí)現(xiàn)艦船、飛機(jī)、火車等在移動(dòng)狀態(tài)物體的通信即已成為未來(lái)無(wú)線電通信研發(fā)拓展的主要方向[1]。近場(chǎng)無(wú)線電通信技術(shù)是采用低頻、中頻、高頻、甚高頻和特高頻等頻率實(shí)現(xiàn)對(duì)固定用戶與移動(dòng)用戶之間，以及移動(dòng)用戶相互之間的通信[2]。通信系統(tǒng)使用的頻段具有多樣性和復(fù)雜性，例如我國(guó)陸地?zé)o線電電話通信系統(tǒng)常采用160、450、800 MHz及900 MHz頻段，海事衛(wèi)星無(wú)線電通信系統(tǒng)采用1.5 GHz/l.6 GHz的L頻段。近場(chǎng)源無(wú)線電通信的多普勒衰減優(yōu)化抑制可以提高無(wú)線電通信的質(zhì)量，提高傳輸增益。研究無(wú)線電通信的多普勒衰減的抑制算法具有重要意義。本文提出一種基于主動(dòng)時(shí)間反轉(zhuǎn)鏡的近場(chǎng)無(wú)線電通信多普勒衰減抑制算法，首先進(jìn)行了算法的改進(jìn)設(shè)計(jì)，采用主動(dòng)時(shí)間反轉(zhuǎn)鏡的空間聚焦特性進(jìn)行多普勒衰減抑制，降低通信傳輸?shù)恼`碼率，實(shí)現(xiàn)算法改進(jìn)，然后進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)，得出有效性結(jié)論。

1 近場(chǎng)無(wú)線電通信系統(tǒng)的信道模型及通信信號(hào)處理

1.1 問(wèn)題描述與信道模型構(gòu)建

近場(chǎng)源無(wú)線電通信系統(tǒng)受到電臺(tái)與地面控制站之間的調(diào)頻信號(hào)的影響，導(dǎo)致近場(chǎng)源無(wú)線電通信數(shù)據(jù)傳輸產(chǎn)生同頻干擾，通過(guò)對(duì)近場(chǎng)源無(wú)線電通信系統(tǒng)的多普勒衰減抑制，提高通信信道的增益，降低信號(hào)傳輸?shù)恼`碼率。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)算法優(yōu)化設(shè)計(jì)，需要首先進(jìn)行信道模型構(gòu)建，近場(chǎng)源無(wú)線電通信系統(tǒng)由移動(dòng)臺(tái)、基臺(tái)、移動(dòng)交換局組成，在近場(chǎng)源無(wú)線電通信系統(tǒng)中，移動(dòng)臺(tái)與控制中心建有鏈路，基于IEC61375協(xié)議構(gòu)建近場(chǎng)源無(wú)線電通信的MVB總線控制器[3]，采用多輸入多用戶（MIMO）主動(dòng)時(shí)間鏡的無(wú)線電發(fā)射系統(tǒng)發(fā)送一個(gè)不均勻性的散射脈沖信號(hào) ，發(fā)射信號(hào)沿介質(zhì)中的傳播損失進(jìn)行多普勒衰減，衰減強(qiáng)度具有隨機(jī)性，發(fā)射信號(hào)達(dá)到近場(chǎng)源無(wú)線電通信發(fā)射臺(tái)的脈沖信號(hào)為：

4 結(jié)束語(yǔ)

本文研究了近場(chǎng)源無(wú)線電通信的多普勒衰減抑制算法，以提高無(wú)線電通信的質(zhì)量，本文提出一種基于主動(dòng)時(shí)間反轉(zhuǎn)鏡的近場(chǎng)無(wú)線電通信多普勒衰減抑制算法，首先構(gòu)建無(wú)線電通信信道模型，采用主動(dòng)時(shí)間反轉(zhuǎn)鏡的空間聚焦特性進(jìn)行多普勒衰減抑制，降低通信傳輸?shù)恼`碼率，實(shí)現(xiàn)算法改進(jìn)。仿真結(jié)果表明，該算法隨著通信距離增長(zhǎng)，信噪比減小，多普勒衰減得到有效抑制，通信傳輸?shù)氖д孑^小。

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