探析数字脉冲时延展宽分布特性与误码率性能分析研究

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1、北方交通大学博士学位论文数字脉冲时延展宽分布特性与误码率性能分析研究姓名：滕旭申请学位级别：博士专业：交通信息工程及控制指导教师：张林昌19990801摘要摘要移动信道的多路径传播问题可以从不同的角度进行分析研究．人们熟知的Rayleigh(或Rician，Nakagami，Suzuki等)衰落特性是从接收信号的幅度包络变化来反映多路径传播衰落特性的。对多路径信号幅度衰落特性的研究已有较长的历史，实践和理论都比较完善，已是较成熟的研究领域。本文将从另一个角度，即在时域中，研究数字脉冲信号经过多路径传播后的时延特性及时延特性与传输误码

2、率之间的关系，这对于数字系统来说是特别重要的。因为，在多路径传播条件下，接收的脉冲信号会产生时延展宽，由时延展宽导致的传输误码率不再因增加信噪比而降低，既形成了所谓的“残留误码率”，严重影响数字系统的传输质量．本文对研究多路径传播脉冲时延展宽分布特性以及建立脉冲时延展宽与传输误码率之间关系的理论模型作了一些研究工作，这对数字移动通信系统的设计与分析有着现实的指导意义，有利于预测评价对系统的设计与分析是否合理．下面是本文中各章节的主要内容．i。j，箜=窦劫绪论)嗽照数字信号多路径传播的幅度特性、时延特性、误码率特／’性和我国对多路径传

3、播特性研究的进展情况等四部分内容简要地综述一下多年来有关这方面的研究工作。、．，、第二章对数字脉冲时延展宽的随机特性进行了研究，从理论上给出了时延展宽分布特性的数学模型的建模方法，建立了脉冲时延展宽分布密度函数的数学模型。刚用此模型得出的理论计算结果与实测结果相比较有较好的一致性。分析研究了在对脉冲时延展宽进行测量时，接收机判决门限电平设置的问题，导出了当重复测量次数不是很大时，且剔除超常数据后，适合于工程应用的经验公式．利用导出的脉冲时延展宽分布密度的数学模型，进行了判决门限的设景对测量脉冲时延展宽影响的计算机模拟分析，分析结果表

4、明，接收机判决门限的设置值直接影响着对脉冲时延展宽测量的准确程度．L、—一第三章通过对实际测量的脉冲时延展宽包络(PDSP)进行研究，建立了数字信号多路径传播信道的计算机仿真模型和GMSK、,q4-DQPSK调制与解调的计算机仿真模型／研究了脉冲时延展宽与误码率之间的变化关系，通过理论分析与计算机仿真，给出了建立脉冲时延展宽与误码率之间关系的分析建模方法．并对GMSK和7c／4一DQPSK两种调制制式在几种典型的PDSP作用下的传输误码率特性进行了仿真分析与比较。结果表明，在Rician传播环境中，兀／4一DQPSK的误码率性能优于

5、GMSK的误码率性能：能优于T【／4-DQPSK的误码率性能北方交通太学在Rayleigh信播环境中，GMSK的误码率性摘要第四章对直接扩频通信系统(DS／CDMA)在多路径传播脉冲时延及时延展宽作用下的传输误码率特性进行了理论分析，研究了脉冲时延展宽与传输误码率之间的变化关系．陋过理论分析与计算机模拟，给出了建立脉冲时延展宽与传输误码率之间关系的夯祈建模方法，模拟分析了比特能量与噪声功率之比、脉冲时延和脉冲时延展宽等参数作用下的传输误码率特性，分析结果表明，比特能量与噪声功率之比对传输误码率有较大的影响；脉冲平均时延对传输误码率的

6、影响不是非常显著的，而脉冲时延展宽对传输误码率的影响是非常明显的，在脉冲时延展宽作用下，系统出现了“残留误码率”的现象，使系统的传输误码率基底增高．>／。第五章根据IEC61000—4—3国际标准，借助于BodandC++forWindows开发设计出了“场地校正光纤自动测试系统”，并在所属的电波暗室(12．6m×7．8m×6m)内进行了反复多次的场地校正对比实测试验，效果良好，达到了设计的预期目的，解决了因电缆引出角度的变化对测试结果产生很强影响的难题，同时也提高了测试效率和测量精度．／除此之外，还就电缆和光纤两种情况，对场地校正

7、的全部过程作了对比实测试验j并且给出了实际的对比测试结果．比较结果表明，光纤对电波暗室内的电场分布的影响非常小，用光纡代替电缆是消除因电缆引出角度的变化对测试结果产生影响的行之有效的措施手段．】—～关键词：脉冲时延展宽电波传播误码率场地校正7北方交通大学nAbstractTheproblemsofmultipathpropagationinmobilecommunicationchannelcarlbeanalyzedandresearchedindifferentways．AsitisknownwelltoallthatRayle

8、igh(orRician，Nakagami，Suzukiete．)fadingcharacteristicspresentthemultipathpropagationfadingperformance耐tIlthevarietyof