短波信道中HARQ傳輸技術(shù)研究.pdf

1、短波通信因?yàn)橥ㄐ啪嚯x遠(yuǎn)、不受地形影響和抗毀壞性強(qiáng)，一直是一種重要的通信方式。由于短波信道衰落和多徑效應(yīng)的特征會(huì)影響短波通信系統(tǒng)性能，需要對(duì)系統(tǒng)的最大可用頻率進(jìn)行預(yù)測以提高系統(tǒng)性能。使用混合自動(dòng)請(qǐng)求重傳(Hybrid Auto Repeat Request，HARQ)技術(shù)可以進(jìn)一步提高系統(tǒng)的性能，第三代短波通信協(xié)議已把它作為關(guān)鍵技術(shù)之一。本文對(duì)短波最大可用頻率預(yù)測和混合自動(dòng)請(qǐng)求重傳技術(shù)進(jìn)行了分析和研究。
　　首先，本文對(duì)短波通信系統(tǒng)

2、的最大可用頻率(Maximum Usable Frequency，MUF)的預(yù)測技術(shù)進(jìn)行了研究。MUF的預(yù)測是根據(jù)收發(fā)地點(diǎn)的路徑長度、太陽黑子數(shù)和預(yù)測時(shí)間等參數(shù)，按照不同的MUF計(jì)算模型分別進(jìn)行計(jì)算。本文分別使用REC533和VOACAP在不同時(shí)間對(duì)不同收發(fā)地點(diǎn)的MUF進(jìn)行了驗(yàn)證，得到典型時(shí)間和典型地理區(qū)域內(nèi)的MUF數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)顯示測試距離越長，測出的MUF就越大。在白天由于電離層電子密度最大MUF達(dá)到最大值，在晚上MUF降到最小值。

3、r>　　其次，本文研究了第三代短波通信協(xié)議中的HARQ技術(shù)，通過研究第三代短波通信協(xié)議不同狀態(tài)的行為動(dòng)作及轉(zhuǎn)移過程，使用OPNET對(duì)短波通信系統(tǒng)進(jìn)行了搭建，并仿真模擬了系統(tǒng)的各種轉(zhuǎn)移狀態(tài)。隨后研究了第三代短波通信系統(tǒng)長報(bào)文波形的傳輸。通過搭建系統(tǒng)發(fā)射端（包括信道編碼、格雷編碼、擾碼、調(diào)制等部分），研究了系統(tǒng)的接收端的信道估計(jì)、信道均衡和解調(diào)解擾及解格雷映射等關(guān)鍵技術(shù)，并將系統(tǒng)與HARQ技術(shù)進(jìn)行了結(jié)合應(yīng)用。數(shù)字仿真證明了關(guān)鍵技術(shù)的有效性，

4、而且通過重傳降低了系統(tǒng)的誤碼率。
　　最后，本文分析研究現(xiàn)有短波的 HARQ協(xié)議類型和3G LTE(Long Term Evolution)通信協(xié)議中HARQ協(xié)議類型的優(yōu)缺點(diǎn)，首先采用N信道停等協(xié)議在空閑等待時(shí)間內(nèi)繼續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)幀，根據(jù)空閑等待時(shí)間和每幀的發(fā)送時(shí)間合理地確定 N的個(gè)數(shù)，可以充分使用信道資源，使得系統(tǒng)的吞吐量得到提高；然后分析研究了3G LTE通信協(xié)議中 HARQ反饋信息結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與傳輸機(jī)制，在短波通信協(xié)議的HARQ收

5、發(fā)兩端各加入1bit的冗余信息，以檢測 ACK(Acknowledgement)/NACK信息在傳輸過程中發(fā)生的錯(cuò)誤，理論分析和數(shù)字仿真結(jié)果證明，該方案可以降低系統(tǒng)的丟包率；隨后研究了3G LTE中基于Turbo編碼的部分遞增冗余編碼技術(shù)，并在短波通信HARQ協(xié)議中加以應(yīng)用，通過增加接收端合并和譯碼的復(fù)雜度來降低了系統(tǒng)的誤碼率和重傳次數(shù)；最后分析研究了合并重排算法，通過改變重傳的星座點(diǎn)，在接收端進(jìn)行首次傳輸和重傳數(shù)據(jù)的虛部互換，使得高階