MIMO-OFDM系统中短波信道特性研究与测量.pdf

摘要
摘要
信源、信宿和信道构成了通信系统，信源是信息的发源地，信宿是信息的到
达地，信源和信宿之间的通道叫做信道。对于通信系统的研究，信源和信宿都是
真实可见的，但是对于信道来讲，它可能是可见的真实的物质组成，比如光纤、
电缆，也有可能是完全无法用肉眼看见的，比如无线通信中的无线信道。
本文的研究内容是为了在短波环境下使用通信系统做研究准备，为了保证通
信系统的可靠性和可行性，我们必须首先了解和掌握短波信道的特性，才能给与
后期工作理论依据和实际指导。
为了实现这一目标，本论文中首先通过查阅资料，研究了短波通信的概念与
应用，以及短波信道的传播方式，并且对于短波信道的重要特性：多径效应和时
间色散以及多普勒频移和频率色散进行了详尽的介绍。目前来讲，对于短波信道
的研究只进行到这种层度，为了短波通信质量的提高，在以后的研究中，必然还
需要更深入，更细致的研究短波信道。
信道测量也是研究信道的一个重要途径，在了解了短波信道特性之后我们研
究了信道测量的一些基本方法，并且尝试把这些方法运用到短波信道的测量中。
本论文仍然着重从多径效应和多普勒频移方面测量信道，根据研究比较，我
们选择了在单天线发送单天线接收的情况下，利用 PN 序列的扩频滑动相关的方
法测试短波的冲激响应，再通过数据处理从而得到短波的时间色散和频率色散参
数。在 matlab 仿真测试中，我们通过 m 语言程序，验证了该算法的可行性和准确
性。
本文还为下一步在短波系统中采用 OFDM-MIMO 通信系统在铺垫研究，测
试了在双天线发送，双天线接收的情况下，在短波信道中两个天线间的相关性，
本文选择的测量方法是采用了导频训练序列的信道估计算法。通过 matlab 仿真测
试，验证了该方法的可行性和准确性，为项目下一步工作提供了数据支持。
最后，本文介绍了最终的实验平台组成，芯片选型，程序流程、数据处理流
程和数字信号处理器实现的细节。并且将利用信道仿真器模拟外场测试的结果和
matlab 仿真的结果与理论值进行了比较，进一步验证本文研究方法的正确性。

关键词：短波，信道传播特性，信道测量，频域信道估计
Abstract
Abstract
Communication system is composed of information source, sink and channel.
Information source is birthplace of signals. Information sink is the destination of signals.
The channel is between the source and the sink. When we are research the
communication system, we do see the source and sink. As the channel, if the channel is
fibers or cables, we can see it with our eyes, but how about the wireless channels? We
even can not feel it.
Thus, this article is mainly focus on the wireless channel research. In our project,
the next task is going to figure out a communication system on shortwave. So the article
could be a preparation for our next task. In order to ensure the communication quality in
shortwave environment we have to get familiar to the characteristic of the shortwave
channel.
For this purpose, we first re