同頻率全雙工系統(tǒng)信道仿真精確算法的研究.pdf

1、隨著通信領域的進步，通信資源也變得日益短缺。傳統(tǒng)時分雙工模式下，收發(fā)在同一個頻點上，可以發(fā)送也可以接收，但是收發(fā)不能同時進行;而頻分雙工雖然可以使得收發(fā)同時進行，但這種模式必須采用不同的頻點進行收發(fā)。可見，傳統(tǒng)雙工模式嚴重影響了通信資源的利用率。為了提高通信頻率資源的利用率，同頻率全雙工系統(tǒng)的設計在近期成為無線通信領域的一個熱點。在同頻率全雙工系統(tǒng)的設計中，需要設計抵消電路使得抵消路徑特性與干擾路徑特性相同。在實際環(huán)境中，干擾路徑大多呈

2、現(xiàn)多徑現(xiàn)象，因此需要了解信道的特性，并估計信道中各路徑的衰減和時延。
　　本論文的主要工作是采用蛙跳式交替方向隱格式時域有限差分法，結合改進的吸收邊界條件，研究同頻率全雙工系統(tǒng)的信道特性，估計信道中各路徑的衰減和時延。
　　論文在第一章中綜述了目前同頻率全雙工系統(tǒng)的研究情況，給出了同頻率全雙工的系統(tǒng)模型，明確了研究的目的，分析比較了當前主流的三大數(shù)值算法（矩量法，有限元法和時域有限差分法）各自的優(yōu)缺點。由于時域有限差分法具有

3、速度快、實現(xiàn)方便、準確率較高等特點，因此論文選擇了時域有限差分法來分析信道特性。
　　在第二章中，論文從矩陣的角度詳細推導了顯格式時域有限差分法、交替方向隱格式時域有限差分法，蛙跳式交替方向隱格式時域有限差分法的迭代更新公式。由于論文需要計算長時間內到達的反射波，為了節(jié)省時間，需要突破CFL穩(wěn)定性條件的限制。蛙跳式交替方向隱格式時域有限差分法具有無條件穩(wěn)定的特點，并且計算量相對較小，因此論文選擇了蛙跳式交替方向隱格式時域有限差分法

4、進行仿真。
　　在此基礎上，論文的第三章介紹了Mur吸收邊界條件，并提出了一種新型的吸收邊界條件。與一階Mur吸收邊界條件相比，本論文提出的吸收邊界條件擁有更好的吸收性能和穩(wěn)定性。
　　在第四章中，論文從仿真的角度，運用程序，對實際天線散射參數(shù)和對稱振子天線構成的同頻全雙工的信道特性進行了仿真，并與CST和HFSS的仿真結果進行了對比，論文在頻段內與其他軟件結果基本吻合。當精度良好的情況下（CFLN=10時），所需的CPU時