無(wú)線通信鏈路仿真與系統(tǒng)仿真接口方法研究.pdf

1、通信系統(tǒng)中主要通過(guò)系統(tǒng)級(jí)仿真評(píng)估系統(tǒng)的整體性能。它作為一種多點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的仿真，需要兩點(diǎn)之間的鏈路性能作為基礎(chǔ)，然而在系統(tǒng)仿真中對(duì)鏈路性能進(jìn)行測(cè)量的開(kāi)銷(xiāo)十分巨大，因此引入了一種鏈路級(jí)仿真到系統(tǒng)級(jí)仿真(Link to System，L2S)的接口方法，將鏈路仿真與系統(tǒng)仿真分離。在眾多的接口技術(shù)中，指數(shù)有效信噪比映射(Exponential Effective SNR Mapping，EESM)算法與互信息量有效信噪比映射(Mutual Inf

2、ormation Effective SNR Mapping，MIESM)算法的應(yīng)用最為廣泛。它們通過(guò)將各子載波上的信噪比映射為一個(gè)有效值來(lái)預(yù)測(cè)鏈路的性能。本文主要對(duì)這兩種L2S算法進(jìn)行研究。
　　指數(shù)有效信噪比映射算法是一種基于子載波上的誤符號(hào)率推導(dǎo)出的近似算法，能夠通過(guò)簡(jiǎn)單的計(jì)算預(yù)測(cè)鏈路的性能。然而由于該算法缺乏嚴(yán)格的數(shù)學(xué)推理，使得高階調(diào)制時(shí)的預(yù)測(cè)性能急劇下降。本文首先給出一種參考曲線的建模方法以減少參考曲線的偶然誤差，并將其

3、用于算法的仿真中。然后，針對(duì)高階調(diào)制下該算法性能下降的原因，給出了基于Logistic模型的改進(jìn)算法。通過(guò)實(shí)際仿真，驗(yàn)證了該改進(jìn)算法不僅在高階調(diào)制時(shí)性能更優(yōu)，而且實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度更低。
　　互信息量有效信噪比映射算法是一種基于信息理論的接口算法，使用比特互信息量作為衡量信道質(zhì)量的指標(biāo)，因此該算法的性能是現(xiàn)有接口算法中最優(yōu)的，能在整體意義上很好地預(yù)測(cè)鏈路的誤塊率。然而，上層仿真往往更加關(guān)注某一關(guān)鍵區(qū)域的預(yù)測(cè)性能，非關(guān)鍵區(qū)域的誤差會(huì)對(duì)算法參

4、數(shù)的優(yōu)化造成負(fù)面影響，針對(duì)此問(wèn)題，本文給出了一種加權(quán)參數(shù)優(yōu)化方法，旨在提高該關(guān)鍵區(qū)域中算法的準(zhǔn)確度。通過(guò)仿真，驗(yàn)證了該方法在某些場(chǎng)景的有效性。
　　現(xiàn)有的鏈路仿真方法均是通過(guò)軟件完成的，然而用軟件模擬的信道比較理想，不足以反映真實(shí)信道的性能特點(diǎn)。針對(duì)軟件仿真平臺(tái)的不足，本文給出了一種軟硬件結(jié)合的仿真平臺(tái)設(shè)計(jì)方案，通過(guò)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行基帶處理，信道部分則通過(guò)信道硬件仿真儀實(shí)現(xiàn)。該方案避免了電路設(shè)計(jì)的復(fù)雜工作，從而控制了成本，而且由于仿