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《西安电子科技大学》 2016年
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基于瑞利衰落信道速率自适应算法的仿真设计与实现

殷华博  
【摘要】:在瑞利衰落信道下无线信号传输的过程中,传输介质的条件很不稳定,会受到衰减,延迟失真,噪声等各方面的影响,导致无线信道的瞬时信噪比处于变化中。为了实现无线网络资源的最优化利用,速率自适应技术应运而生。速率自适应可根据信道状况随时间的不同而选择最佳的传输速率。速率自适应算法的核心是如何根据信道实时的变化选择最优的速率进行数据传输,在这方面国内外很多学者做了大量的研究,取得了很好的成果。然而现有的速率自适应算法仅仅考虑了自由空间损耗而忽略了实际存在的瑞利衰落情况。实际信道环境的衰落变化会对算法带来很大影响。对实际的工程指导来说,研究衰落信道环境下的算法表现具有很好的现实意义。本文研究了在瑞利衰落统计信道下CHARM、RAM、RADM三种速率自适应算法的吞吐量和误码率性能,并分析了算法误码率性能较差的原因,对这三种速率自适应算法进行了改进,提出M-Charm,ERAM,M-RADM算法,能够快速适应瑞利衰落信道变化,并选择合适的传输速率,同时既考虑了系统误码率性能,又兼顾了吞吐量的性能,仿真结果表明:1.M-charm与E-RAM算法降低误码率并且获得了较大的吞吐量,丢包率也较低,并且大部分信道条件下满足性能恶化小于3dB。2.M-RADM算法相比RADM算法,对衰落变化较慢的信道跟踪性能较好,吞吐量和误码率性能都较好,丢包率较低;当信道衰落变化快时,M-RADM算法对原算法的短期和长期速率调整机制进行了改进,增强了算法的敏感性和适应性,在保证一定的误码率要求下提升了吞吐量。最后在硬件平台对算法进行了实现,研制了速率自适应的散射通信调制解调器。经过野外实地测试,可以发现速率自适应的散射通信系统可以根据信道情况自动选择最优的通信带宽,从而使信道利用最大化,验证了速率自适应算法的有效性。
【学位授予单位】:西安电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TN911

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