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移动通信设备中的多信道选取模型设计与改进

发布时间:2019-03-12 02:15:01 文章来源:工具之家    

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杨柳 赵明涛

摘 要 传统deshe备xindaoxuanqumoxingfenxifang法fu杂moxingmoniqidianlu过于简huayingjia以gaijin。ti出并sheji一种yidongtongxinshebei多xindao选qumo型并gai进。介绍mo型mo拟qide组cheng以jifangzhenyuanlitong过改变yidongtongxin距lipian角并添jia白zaosheng排除moxingzhongde多普勒xiaoyinghetongxin噪shenggai进moxing模拟器A/Ddianluzhong的kekong增yi放大器提gao多xin道zhongxinhao的ganrao排除操zuo强度。yongfenbu式ji算xi统替换yuan模型中的mi集型ji算系统提gao模型计算精度。shi验结guo表明改进hou的模型qudeliao更gao的dian平过zailv和更短的shuaijianshijian。

关键词 yidong通xin设备; 多xin道选qu模型; 多普勒效ying排除; 模型sheji

中图分类号 TN929.5?34; TN929.5 wen献标识码 A 文章编号: 14?373X2017)16?0132?03

Abstract: Since the analysis method of the traditional device channel selection model is complex and the circuit of the model simulator is too simple a multi?channel selection model for mobile communication device is proposed and designed. The composition and simulation principle of the model simulator are introduced. The declination angle of mobile communication distance is changed and the white noise is added to eliminate the Doppler effect and communication noise. The gain?controllable amplifier in A/D circuit of the model simulator was improved to enhance the elimination intensity of signal interference in the multi?channel. The distributed computing system is used to replace the intensive computing system in the original model to improve the computing accuracy of the model. The experimental results show that the improved model has high level overload rate and short fall time.

Keywords: mobile communication equipment; multi?channel selection model; Doppler effect elimination; model design

近年來移动通信渐渐成wei通信xing业的领军者,you于要通过缩减通信shi延提高通信shuju抗gan扰neng力,移动通信设beizhong多信道选取问题得daoguangfan关注。干扰移动通信设备shi延原因包括空间损耗噪sheng、多普特效应等,传统多信道选取模型普遍存zai分xi方法复杂、数据chu理抽象、模型模拟器dianlu过于简化等缺点[1],需加以改进。据以上描述,构jian移动通信设备多信道理lun分xi模型,从理lunru手xiao除干扰,zui终设计出多信道选取模型。

1 移动通信设备中的多信道选取模型设计

移动通信设备shi用者所处空间di理特点多yang性明显,应用地理zhi识shuo明空jianxin道衰减qing况,得到真shi的理论分析模型。仿真陆diyi动weixing通信信道模型[2]能够将信道huan境正确区分,遇到移动通信设备地理特点zhuanhuan时针dui空间阴ying加盖信道环境,构建理论分析模型,作wei移动通信设备中多信道选取模型的初步设计方案,ru图1所示。

根据仿真陆地移动卫xingtong信信道模型对地理特点的精确说明,设计出多信道选取模型zaiL波段的shi测数据,通过最小二cheng法[3]汇集多信道实测数据,选取最he适的信道jinxing移动通信。you于移动通信设备的卫星行驶速度快并且轨道偏di,多普特效应和噪sheng是影xiang时延的主要原因,移动通信xinhao与多普勒效应汇集进入理论分析模型,跟随噪sheng从模型shu出。模型模拟器应该能够正确fan映出移动通信设备多信道的干扰特点,为此,zai仿真陆地移动卫星通信信道模型中加入增yi系数和校对系数,与衰减系数组成乘性干扰因子,构建理论分析模型。

模型模拟器的组成以及仿真原理如图2所示,控zhi器jinxing移动通信设备多信道选取模型中干raopai除的软件设计,硬件设jibu分包括A/Ddian路、时钟dianluhe信道信号操纵模块。数字信号xiang对于模拟信号更易被操作[4],模型通过A/D电lujiang模拟信号转换成数字信号yibian进行更高精度的多信道选取,随hou利用信道信号操纵模块,分析得到各个信道的通信状态,将输出信号转换成最初的模拟信号重新分配到相应信道中进行移动通信。

2 移动通信设备中的多信道选取模型改进

2.1 模型干扰排除改进设计

在理论分析模型的移动通信设备多信道衰减过程中,移动通信设备与卫星的通信识别区域存在很大bu同,导致多信道中数据通信效guo忽高忽低[5],因此在改进移动通信设备中的多信道选取模型时,应该充分考虑到不同信道数据通信效果的干扰排除问题,将通信信道划分在一qi进行信道衰减情况的提取,以便选取出精确的数据传输信道。

2.1.1 多普勒效应

移动通信设备多信道选取模型使用模型模拟器消除多普勒效应,将信号输出中的干扰信号降低至60 MHz以下。如果卫星与移动通信设备正在进行相对运动,信道取得的通信数据与zhenshi数据之间存在距离偏jiaozhe种xian象被称作多普勒效应[6]。多普勒效应可同时作用于多个信道的数据解码和调制等过程,造成通信误差,函数表达式为:endprint

2.1.2 噪 声

噪声产生于多信道通信中电磁波存在的氛围下,雷雨、刮风、人为等情况均可产生,这部分噪声为通信噪声。模型模拟器的接收端自身也存在硬件运转噪声,这部分噪声可以忽略,重点通过制造白噪声消除移动通信中产生的通信噪声。白噪声显示于多信道接收设备信号的zaibo?噪音比之中[8],zai波?噪音比的函数表达式为:

式中:[C]表示载波功率,与信道通信能量消耗有关;[B]表示信道pin带宽度;[N0]表示白噪shenggong率波形密度。模型模拟器进行多信道通信仿真时,经设定载波?噪音比数值范围提高白噪声功率波形密度,达到排除噪声干扰目的。

2.2 模型模拟器改进设计

2.2.1 A/D电路改进

A/D電路对设备信号的处理影响着干扰排除操作强度,改进qian的移动通信设备多信道选取模型没能意识到A/D电路dezhong要性,加大了软件操作压力。A/D电路由信号调制电路和A/D转换器组成,信号调制电路进行简单的lv波操作,对A/D电路的改进主要集中于减少A/D转换器的信道通信能量消耗。

A/D转换器的电平kongzhi在25 dBm上下最能防止过载发生,这时需要对信号添加36 dB增yi[9]。A/D转换器中电压放大器负责提供增益,成为移动通信设备中的多信道选取模型的重点改进对象。改进hou的模型选择了型号为AD8330可控增益放大器,噪声产生率、失真率以及强大的增益控制能力是其主要优势,AD8330电路如图3所示。由图3可知,AD8330拥有两个增益控制guan脚,分bieshi域名管脚和阅读器管脚,其管脚起到管理信号阻抗、控制增益方向、稳定电压、进行差分输入/输出等作用。为了提高模型干扰排除操作强度,AD8330对多信道通信信号滤波操作进行了改进,如图4所示,F1表示磁珠,专门进行信haobo形抑制及高频噪声和峰值干扰排除,还能静电吸附。

2.2.2 信道信号操纵模块改进

信道信号操纵模块的改进在yuti高移动通信设备多信道选取模型的软件计算精度。选择分bushi计算系统替换原模型中的miji型计算系统,更精确地控制信号访问步长;采取数字手段增益白噪声,以便消除多信道进行并行移动通信时产生的信号dou动[10]。信道信号操纵模块中分布式计算系统结构如图5所示,复杂可编程逻辑器件执行现场可编程阵列下达的控制指令,采取先进先出队列huan冲乘性因子进行多信道选取,通过时钟信号时刻监督队列缓冲情况。

3 仿真实验

利用计算机对移动通信设备中的多信道进行模拟,模拟出多条圆xingxin道,长度为800 km,多信道应用场所在宽敞的公园和zhe挡强度大的nong村。设定模拟信道与移动通信卫星的地理偏chajiao为20°,取得经本文改进qian的移动通信设备多信道选取模型、改进模型以及动态分配模型的电平过载率和衰减shijian。公园中的电平过载率和衰减时间如图6所示,在相同地理偏差角的条件下,改进模型取得了很高的电平过载率,能够实时体现出多信道的移动通信情况,而且衰减时间短,很容易zaixin道中越过干扰,以便选取出最合适的移动通信设备信道。农村中的电平过载率和衰减时间如图7所示,所得仿真实验结果同上。

仿真实验结果表明,经本文改进后的模型电平过载率高,衰减时间短。

4 结 论

本文设计高xingneng的移动通信设备多信道选取模型,初步设计出模型结构。模型模拟器硬件包括A/D电路、时钟电路和信道信号操纵模块。介绍了模型模拟器的工作原理。随后对模型的多普勒效应、通信噪声、A/D电路以及信道信号操纵模块进行了改进。仿真实验结果表明,经本文改进后的模型电平过载率高,衰减时间短。

参考文献

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现代电子技术 2017年16期

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