[发明专利]航空通信系统干扰传播信道模拟装置及方法有效
申请号: | 201510561053.5 | 申请日: | 2015-09-06 |
公开(公告)号: | CN105099588B | 公开(公告)日: | 2017-08-29 |
发明(设计)人: | 朱秋明;戴秀超;李浩;胡续俊;陈小敏;张小飞;徐大专 | 申请(专利权)人: | 南京航空航天大学 |
主分类号: | H04B17/391 | 分类号: | H04B17/391 |
代理公司: | 江苏圣典律师事务所32237 | 代理人: | 贺翔 |
地址: | 210016 江*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | 本发明公开一种航空通信系统干扰传播信道模拟装置及方法,包括用户交互接口单元,干扰传播信道参数计算单元,干扰传播信道模拟单元,输入单元,输出单元,用户交互接口单元与干扰传播信道参数计算单元相连,干扰传播信道模拟单元与干扰传播信道参数计算单元、输入单元及输出单元相连,干扰传播信道模拟单元包括内部干扰源单元,第一下变频单元,第二下变频单元,第一高精度时延单元,第二高精度时延单元,第一信道衰落单元,第二信道衰落单元,高精度干扰叠加单元,高精度噪声叠加单元和上变频单元,输入单元包括第一下混频器单元,第二下混频器单元,第一模数转换单元和第二模数转换单元,输出单元包括数模转换单元和上混频器单元。 | ||
搜索关键词: | 航空 通信 系统 干扰 传播 信道 模拟 装置 方法 | ||
【主权项】:
一种航空通信系统干扰传播信道模拟装置,其特征在于:包括用户交互接口单元(1‑1),干扰传播信道参数计算单元(1‑2),干扰传播信道模拟单元(1‑3),输入单元(1‑4),输出单元(1‑5),所述用户交互接口单元(1‑1)与干扰传播信道参数计算单元(1‑2)相连,所述干扰传播信道模拟单元(1‑3)与干扰传播信道参数计算单元(1‑2)相连,所述输入单元(1‑4)与干扰传播信道模拟单元(1‑3)相连,所述输出单元(1‑5)与干扰传播信道模拟单元(1‑3)相连,所述干扰传播信道模拟单元(1‑3)包括内部干扰源单元(1‑12),第一下变频单元(1‑10),第二下变频单元(1‑11),第一高精度时延单元(1‑13),第二高精度时延单元(1‑14),第一信道衰落单元(1‑15),第二信道衰落单元(1‑16),高精度干扰叠加单元(1‑23),高精度噪声叠加单元(1‑24)和上变频单元(1‑20),所述高精度干扰叠加单元(1‑23)包括干信比控制单元(1‑17),信号衰落与干扰衰落相加模块;所述高精度噪声叠加单元(1‑24)包括信噪比控制单元(1‑18),信道噪声单元(1‑19),衰落与噪声相加模块;所述第一下变频单元(1‑10)和内部干扰源单元(1‑12)通过一个二选一开关与第一高精度时延单元(1‑13)相连,第一高精度时延单元(1‑13)与第一信道衰落单元(1‑15)相连,第二下变频单元(1‑11)与第二高精度时延单元(1‑14)相连,第二高精度时延单元(1‑14)与第二信道衰落单元(1‑16)相连,第二信道衰落单元(1‑16)与干信比控制单元(1‑17)相连,第二信道衰落单元(1‑16)与信噪比控制单元(1‑18)相连,信噪比控制单元(1‑18)与信道噪声单元(1‑19)相连,第一信道衰落(1‑15)经过干信比控制单元(1‑17)控制输出功率与第二信道衰落单元(1‑16)相加,再与信道噪声单元(1‑19)相加之后与上变频单元(1‑20)相连;所述输入单元(1‑4)包括第一下混频器单元(1‑6),第二下混频器单元(1‑7),第一模数转换单元(1‑8)和第二模数转换单元(1‑9),所述第一下混频器单元(1‑6)与第一模数转换单元(1‑8)相连,第二下混频器单元(1‑7)与第二模数转换单元(1‑9)相连;所述输出单元(1‑5)包括数模转换单元(1‑21)和上混频器单元(1‑22),所述数模转换单元(1‑21)与上混频器单元(1‑22)相连;所述高精度干扰叠加单元(1‑23)中第二信道衰落单元(1‑16)输出的衰落后信号a和第一信道衰落单元(1‑15)输出的衰落后干扰b进行功率自适应粗调整并进行功率统计,再根据干扰传播信道参数计算单元(1‑2)传下的干信比参数,得到系数k1,k2,分别乘以功率自适应粗调整后的信号和干扰后进行叠加;所述高精度噪声叠加单元(1‑24)中第二信道衰落单元(1‑16)输出的衰落后信号a进行自适应功率调整并乘以系数k1后进行功率统计,再对信道噪声进行功率统计并根据干扰传播信道参数计算单元(1‑2)估算出的信噪比参数,得到系数k3,k4,分别乘以高精度干扰叠加单元(1‑23)的输出c和噪声后再进行叠加,高精度噪声叠加单元(1‑24)的输出d经过上变频单元(1‑20)转为单路信号;所述输入单元(1‑4)产生的信号和干扰,进入干扰传播信道模拟单元(1‑3)后,输出信号的模拟如下:y~(t)=h~x(t)·x~(t)+h~j(t)·J~(t)+n~(t)=Σl=1Lx{h~x,l(t)·x~(t-τx,l)}+Σl=1Lj{h~j,l(t)·J~(t-τj,l)}+n~(t)---(1)]]>其中,表示复基带发射信号,表示复干扰信号,τx,l(t),τj,l(t)分别表示信号和干扰信道的各径时延,Lx,Lj表示接收机可分辨的多径簇数目,表示复噪声,分别指信号和干扰信道的各径复衰落,模拟如下h~x/j,l(t)=αx/j,l(t)·βx/j,l(t)·γx/j,l(t)·ejθx/j,l(t)---(2)]]>其中,αx/j,l(t)表示传播路径损耗且为常数,其与传播距离、通信频率、天线增益和障碍物吸收等因素有关;βx/j,l(t)表示阴影衰落;γx/j,l(t)为多径衰落;θx/j,l(t)表示复衰落的随机相位;复干扰信号可由用户通过接口直接输入任意干扰源,或者由模拟器内部产生特定形式的干扰源,包括单音、多音、梳状谱、GSM、CDMA、WLAN信号;τx,l,τj,l模拟如下,当系统的采样速率为fs时,理论时延分辨率为Ts=1/fs,为了实现更高的时延分辨率T′s,输入信号先经过m个单位时延Ts,然后再经过p个单位时延Ts并与相应的系数μ0,μ1,…,μp相乘后相加实现kT′s的时延。
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