無(wú)人機(jī)通信信道建模及盲均衡技術(shù)研究.pdf

1、近年來(lái)，無(wú)人機(jī)技術(shù)被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，針對(duì)無(wú)人機(jī)的研究也越來(lái)越熱門(mén)。由于周?chē)h(huán)境的干擾和無(wú)人機(jī)自身的快速運(yùn)動(dòng)，無(wú)人機(jī)與地面基站之間的通信會(huì)受到多徑效應(yīng)和多普勒頻移的影響，導(dǎo)致通信質(zhì)量嚴(yán)重下降。建立一個(gè)數(shù)學(xué)模型可以更方便地來(lái)研究無(wú)人機(jī)通信信道的特性、制定有效的抗干擾方案并分析其性能。本文將無(wú)人機(jī)通信信道分為三種場(chǎng)景，分別建立了相應(yīng)的離散時(shí)間信道模型，對(duì)無(wú)人機(jī)通信信道做了一個(gè)探索性的研究。盲均衡技術(shù)在不需要訓(xùn)練序列的情況下就能完成均衡，有

2、利于提高信道利用率，是用來(lái)減輕碼間干擾的一種重要手段。本文提出了基于同相和正交分量的判決引導(dǎo)盲均衡算法(IQDD)，將此算法與CMA結(jié)合形成CMA-IQDD算法，該算法收斂速度快，收斂后剩余誤差小。具體工作如下：
　　首先介紹了無(wú)線信道小尺度衰落特性，以及在WSSUS信道下，多徑信道的數(shù)學(xué)模型和其等效離散時(shí)間模型。然后將無(wú)人機(jī)通信信道分為空中飛行、起飛和降落以及任務(wù)區(qū)飛行三種場(chǎng)景。分別對(duì)這三種場(chǎng)景下的無(wú)人機(jī)通信信道進(jìn)行研究，分析了

3、它們的多普勒功率譜和時(shí)延功率譜特性，根據(jù)WSSUS信道建模原理，建立了不同場(chǎng)景下的離散時(shí)間信道模型。在Matlab中對(duì)三種場(chǎng)景的信道模型進(jìn)行了仿真，分析了信道模型的多普勒功率譜、散射函數(shù)、多徑信道增、時(shí)域沖激響應(yīng)、頻域響應(yīng)、誤比特率等特性。仿真結(jié)果表明當(dāng)采用S波段(fc=2GHz)測(cè)控，數(shù)據(jù)傳輸速率為2Mb/s時(shí)，三種場(chǎng)景下，信道都呈現(xiàn)頻率選擇性慢衰落特性。
　　在非時(shí)變信道下，仿真對(duì)比了各種基本盲均衡算法的性能，包括CMA、MC

4、MA、DD以及CMA-DD算法，在信道條件較好的情況下，各個(gè)算法都能完成均衡，CMA收斂能力強(qiáng)，DD算法收斂后剩余誤差小，CMA-DD算法結(jié)合了二者的優(yōu)點(diǎn)。但當(dāng)信道條件較為惡劣時(shí)，CMA-DD算法均衡效果較差。針對(duì)以上缺點(diǎn)，提出基于同相和正交分量的判決引導(dǎo)盲均衡算法，該算法能在初始誤差較大的情況下較好地完成均衡，但其收斂速度仍然較慢。將CMA和IQDD算法結(jié)合形成CMA-IQDD算法，并在Matlab中仿真分析了該算法的均衡效果、收斂速