高速移動(dòng)環(huán)境下寬帶無線視頻通信系統(tǒng)及其抗干擾技術(shù)研究.pdf

1、未來無線通信發(fā)展的一個(gè)重要方面是其在專業(yè)領(lǐng)域和特殊環(huán)境下的應(yīng)用研究。而其中一個(gè)需要關(guān)注的內(nèi)容就是高速移動(dòng)環(huán)境下的寬帶無線視頻通信系統(tǒng)。
　　 有關(guān)這方面研究的兩個(gè)關(guān)鍵問題是“高速移動(dòng)”和“寬帶”。高速移動(dòng)對(duì)于通信系統(tǒng)的信道來說，意味著很強(qiáng)的多普勒效應(yīng)，而寬帶代表著系統(tǒng)將面臨比較嚴(yán)重的多徑干擾。以數(shù)字電視地面廣播為例的傳統(tǒng)寬帶無線通信技術(shù)已經(jīng)較好地解決了寬帶系統(tǒng)中多徑干擾的問題，但是在“高速移動(dòng)”的環(huán)境下，這種干擾的特征發(fā)生了新的

2、變化，需要對(duì)這種新變化進(jìn)行分析，并在此基礎(chǔ)上對(duì)傳統(tǒng)系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化改造。本文通過對(duì)兩個(gè)特定系統(tǒng)——高速鐵路電視單頻網(wǎng)和機(jī)載視頻通信系統(tǒng)的研究，在找出其各自關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)，解決實(shí)際問題的基礎(chǔ)上，也總結(jié)出此類專用系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的方法，為未來更大規(guī)模和更多類型的特殊需求的無線通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供有價(jià)值的參考。
　　 本文的工作主要圍繞三大關(guān)鍵內(nèi)容：無線信道測試和建模，系統(tǒng)改造和設(shè)計(jì)，關(guān)鍵算法研究（主要是信道估計(jì)和均衡算法）。
　　

3、 首先，關(guān)于無線信道測試和建模，本文總結(jié)了無線信道模型的主要特點(diǎn)和參數(shù)、以及現(xiàn)有各種信道測試的方法。同時(shí)結(jié)合現(xiàn)有設(shè)備，給出實(shí)用的信道測試的設(shè)備。利用上述設(shè)備，對(duì)高速鐵路電視單頻網(wǎng)和機(jī)載通信的信道環(huán)境進(jìn)行了數(shù)據(jù)采集和分析，提出上述兩種環(huán)境下的參考信道模型。
　　 其次，在系統(tǒng)改造和設(shè)計(jì)方面。在高速鐵路電視系統(tǒng)的分析中，本文根據(jù)鐵路電視線性單頻網(wǎng)的特點(diǎn)給出一種系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，主要是參照兩發(fā)一收多天線系統(tǒng)的方案，進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)、導(dǎo)頻設(shè)計(jì)和

4、數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。而在機(jī)載系統(tǒng)中，本文給出了機(jī)載寬帶無線視頻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，包括：系統(tǒng)參數(shù)選擇、幀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
　　 最后，在關(guān)鍵算法研究方面，本文主要圍繞接收機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)——信道估計(jì)和均衡進(jìn)行研究。提出一種針對(duì)鐵路電視線性單頻網(wǎng)中兩組強(qiáng)多徑情況下的基于迭代和干擾消除的均衡器方案。該方案能夠更加充分地利用兩組多徑的能量，從而提高系統(tǒng)的性能。另外，提出一種適合高速移動(dòng)環(huán)境下的頻域前饋濾波結(jié)合時(shí)域反饋的均衡算法。這種算法能解決傳統(tǒng)頻域均

5、衡算法在高速移動(dòng)環(huán)境下性能不佳的問題。除了上述的均衡研究，本文也對(duì)其他一些相關(guān)的技術(shù)進(jìn)行了研究，包括：針對(duì)簡化信道模型后的鐵路電視單頻網(wǎng)系統(tǒng)提出一種合并分集算法，這種算法相比于實(shí)際采用的選擇性分集算法，能夠提供更好的系統(tǒng)性能；針對(duì)高速移動(dòng)引起的衰落信道中深衰落導(dǎo)致的系統(tǒng)性能下降問題，提出一種交織器參數(shù)的設(shè)計(jì)方法。這種方法以系統(tǒng)電平交叉率和平均衰落持續(xù)時(shí)間為依據(jù)，設(shè)計(jì)交織器的深度和行數(shù)等參數(shù)，以減小衰落信道引起的突發(fā)誤碼對(duì)系統(tǒng)性能的影響。