發(fā)布時(shí)間：2018-04-11 10:27

  本文選題：臨近空間 + 高速數(shù)傳系統(tǒng)��； 參考：《電子科技大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：臨近空間具有重要的戰(zhàn)略價(jià)值,能為大容量數(shù)據(jù)高速傳輸提供有力支撐。要實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸,當(dāng)前一個(gè)研究方向是選用頻率更高的通信頻段和采用性能更優(yōu)的編碼調(diào)制方案。選用頻率較高的Ka頻段,不僅可用帶寬寬,而且還有干擾小、窄波束、終端設(shè)備體積小等優(yōu)點(diǎn),但雨水對Ka頻段信號造成的雨衰很大。為對抗雨衰,當(dāng)前一個(gè)研究方向是采用自適應(yīng)編碼調(diào)制(ACM)技術(shù)本文首先研究BPSK、QPSK、8PSK、16PSK、16QAM和32QAM六種數(shù)字調(diào)制方式,卷積碼、R-S碼、Turbo碼和LDPC碼四種差錯(cuò)控制編碼方式,以及ITU-R雨衰模型。然后基于課題背景研究數(shù)據(jù)傳輸單元的構(gòu)成和工作參數(shù)。在設(shè)計(jì)系統(tǒng)總體方案和具體方案基礎(chǔ)上,從雨衰值、數(shù)據(jù)傳輸距離、發(fā)射功率、天線尺寸和效率、鏈路各環(huán)節(jié)損耗、接收端品質(zhì)因數(shù)、鏈路余量、速率需求、編碼調(diào)制等內(nèi)容來設(shè)計(jì)系統(tǒng)參數(shù)。進(jìn)行通信鏈路分析,確定系統(tǒng)工作點(diǎn)。還對不同設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行系統(tǒng)權(quán)衡分析。在仿真三種編碼方案對應(yīng)多種調(diào)制方式的編碼調(diào)制方案(MCS)性能基礎(chǔ)上,提出基于歸一化信噪比E_0/N_b與頻帶利用率η的MCS有限集數(shù)目優(yōu)化方案。通過優(yōu)化,得出6組性能較好的MCS組成的2MCS有限集。再與常見的一類編碼方案對應(yīng)多種調(diào)制方案情況的3MCS有限集進(jìn)行性能比較,得出本文自適應(yīng)編碼調(diào)制性能較好的結(jié)論。為實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)編碼調(diào)制,結(jié)合本文研究實(shí)際,提出MCS切換門限選取的兩種標(biāo)準(zhǔn):滿足E_0/N_b的標(biāo)準(zhǔn)和滿足η的標(biāo)準(zhǔn)。最后,使用MATLAB/SIMULINK軟件搭建系統(tǒng)仿真平臺,驗(yàn)證臨近空間高速數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)和參數(shù)設(shè)計(jì)的正確性和可行性。還在臨近空間超音速飛行器功率受限的背景下,仿真比較兩種不同降雨情況下,系統(tǒng)自適應(yīng)編碼調(diào)制的運(yùn)行過程。給出臨近空間高速無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)滿足600Mbps傳輸速率的建議方案,它具有工程設(shè)計(jì)指導(dǎo)意義。
[Abstract]:Adjacent space has important strategic value and can provide strong support for high-speed data transmission.In order to realize high speed data transmission, one of the current research directions is to choose the higher frequency communication band and the better performance coding modulation scheme.The Ka-band with higher frequency has not only wide available bandwidth, but also the advantages of small interference, narrow beam, small terminal equipment and so on. However, Rain Water caused a great rain decay to Ka band signal.In order to combat rain decay, the current research direction is to adopt adaptive coded modulation (ACM) technology. Firstly, six digital modulation schemes, convolutional code, R-S code, Turbo code and LDPC code, and the ITU-R rain attenuation model are studied in this paper, including six digital modulation schemes, the convolutional code, the R-S code, the Turbo code and the LDPC code, as well as the ITU-R rain attenuation model.Then the structure and working parameters of the data transmission unit are studied based on the background of the subject.On the basis of the overall scheme and specific scheme of the design system, from the point of view of rain decline, data transmission distance, transmit power, antenna size and efficiency, link loss, receiving quality factor, link allowance, rate demand,Code modulation and other content to design system parameters.Analyze the communication link and determine the working point of the system.The system tradeoff analysis of different design parameters is also carried out.On the basis of simulation of the performance of three coding schemes corresponding to multiple modulation schemes, a scheme based on normalized signal-to-noise ratio (E_0/N_b) and band efficiency 畏 (畏) is proposed to optimize the number of MCS finite sets.Through optimization, six groups of 2MCS finite sets composed of MCS with better performance are obtained.The performance of this paper is compared with the 3MCS finite set corresponding to a variety of modulation schemes, and the conclusion that the adaptive coding modulation performance is better in this paper is obtained.In order to realize adaptive coding modulation, two standards for selecting the switching threshold of MCS are put forward, which meet the requirements of E_0/N_b and 畏, combined with the research practice in this paper.Finally, MATLAB/SIMULINK software is used to build the system simulation platform to verify the correctness and feasibility of the scheme design and parameter design of the high speed data transmission system in adjacent space.Under the background of the power limitation of the near space supersonic vehicle, the operation process of adaptive coding modulation is simulated and compared under two different rainfall conditions.This paper presents a proposed scheme for high speed wireless data transmission system in adjacent space to meet the 600Mbps transmission rate, which is of great significance in engineering design.
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN914

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1735596