无人机高速数据传输中turbo-ofdm技术研究

《无人机高速数据传输中turbo-ofdm技术研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、西北工业大学硕士学位论文无人机高速数据传输中Turbo-OFDM技术研究姓名：姚如贵申请学位级别：硕士专业：通信与信息系统指导教师：王永生20050301摘要无人机(UAV)与地面测控站之间传输的信息有遥测信息、遥控信息和任务传感器信息。任务传感器的信息数据量大，要求数据传输速率高。本文研究了UAV高速数据传输中的Turbo-OFDM技术，主要内容包括:1.分析了UAV系统中各个通信链路的信道特性，选用Ricean慢衰落信道模型进行链路性能分析与系统设计;2.针对Ricean衰落信道，在信道估计误差给定的情况

2、下，提出一种新的Turbo码译码算法，推导出信道置信因子L,新的表达形式。仿真结果说明，与传统的近似译码度量相比，采用新的译码算法可以提高译码性能，信噪比改善0.1-0.6dBo并将该算法推广到Rayleigh衰落信道和AWGN信道;3.研究了多径衰落信道下Turbo编码OFDM系统的特性，推导出一种Turbo码在OFDM系统中的译码算法。采用本文推导的Turbo-OFDM系统，在误帧率为10-3和信噪比弥散度为0.2时，信噪比改善2.9dBe推导结果表明，平均信噪比和信噪比弥散度是影响系统性能的两个重要参数

3、;4.兼顾系统性能和译码时延，提出基于查表和基于双CRC16迭代译码及早结束的两种自适应Turbo-OFDM系统方案。仿真结果说明，在平坦慢衰落信道下，采用自适应Turbo-OFDM系统，得到较低的平均误码率和较高的平均译码速度。分析比较了两种自适应系统方案的性能;5.分析了Turbo-OFDM系统的最大传输速率和抗干扰问题。分析结果表明，Turbo-OFDM系统可以提供54Mbps的传输速率，并且具有较强的抗干扰特性，适合于UAV系统中高速数据传输。理论推导与计算机仿真结果表明，Turbo-OFDM系统在低

4、信噪比条件下具有优越的性能，可以有效的抵抗传输信道以及人为产生的干扰，频谱利用率高，是实现UAV高速数据传输的一种有效途径。关键词:无人机Turbo码Ricean信道OFDMAbstractThedatatransmittedbetweenUAVsandthemainstationincludetelecontrolinformation,telemetryinformationandtasksensorinformation.Highdata-ratecommunicationisrequiredbecau

5、seoflargeamountoftaskseneorinformation.Thispaperanalysesandresearchesthehighdata-ratetransmissiontechnologybasedonTurbo-OFDMforUAV,andcanbesummarizedasfollows.1.IntroduceslowRiceanfadingchannelmodeltoanalysethechannelcharacteristicsofUAVsystem.2.Anewmetricf

6、orTurbodecodingonRiceanchannelisderivedwiththeknowledgeofchannelestimationvariance.ThesimulationresultsshowthatTurbodecodingwiththeproposedmetriccanobtain0.1-06dBcodegainthanthatwithconventionalmetric.Furthermore,thisalgorithmcanbegeneralizedtothefadingchan

7、nel.3.CombiningtheadvantagesofTurbocodeandOFDM,weproposeanewdecodingmetricforTurbocodedOFDMsystemovermultipathfadingchannel.Thisalgorithmcanbringout2.9dBcodegainwhenFER(frameerrorratio)is10-3andthevarianceofsignal-to-noiseratiois0.2.Alsofromthederivation,it

8、isconcludedthatthemeanandvarianceofsignal-to-noiseratioareimportanttotheperformance.4.Consideringtheperformanceanddecodingdelay,twoadaptiveTurbo-OFDMschemesareproposed,whichobtainlowbiterrorratioandhig