《電子技術(shù)應用》
您所在的位置:首頁 > 通信與網(wǎng)絡 > 設計應用 > 新型60 GHz毫米波通信系統(tǒng)的有效性與可靠性分析
新型60 GHz毫米波通信系統(tǒng)的有效性與可靠性分析
來源:微型機與應用2013年第22期
宋 磊,,徐家品
(四川大學 電子信息學院,,四川 成都610000)
摘要: 為了找出新型的歸零基帶脈沖OOK(二進制啟閉鍵控)/DAMI(雙交替符號倒置)調(diào)制體制60 GHz毫米波通信系統(tǒng)的有效性與可靠性能達到最佳的條件,對系統(tǒng)的運行機制進行分析,,據(jù)此建立模型,,并通過公式推導進行信道容量的分析,,最后根據(jù)仿真找出影響系統(tǒng)有效性和可靠性的因素,得出結(jié)論:在信噪比大于10 dB并且最大通信距離小于40 m時,,最大信道容量能夠達到5 Gb/s,。
Abstract:
Key words :

摘  要: 為了找出新型的歸零基帶脈沖OOK(二進制啟閉鍵控)/DAMI(雙交替符號倒置)調(diào)制體制60 GHz毫米波通信系統(tǒng)有效性可靠性能達到最佳的條件,對系統(tǒng)的運行機制進行分析,,據(jù)此建立模型,,并通過公式推導進行信道容量的分析,最后根據(jù)仿真找出影響系統(tǒng)有效性和可靠性的因素,,得出結(jié)論:在信噪比大于10 dB并且最大通信距離小于40 m時,,最大信道容量能夠達到5 Gb/s。
關鍵詞: 60 GHz,;毫米波通信系統(tǒng),;有效性;可靠性

    新型的歸零基帶脈沖OOK/DAMI調(diào)制體制60 GHz毫米波通信系統(tǒng)是一種新型的通信系統(tǒng),,研究的是影響系統(tǒng)有效性和可靠性的條件,,即是通信距離和最大信道容量以及信噪比之間的關系,以此來證實該系統(tǒng)在什么條件下能夠適用于未來的應用需求[1],。
1 模型分析及最大數(shù)據(jù)傳輸速率分析
1.1 系統(tǒng)特點及研究方向

    系統(tǒng)有著抗干擾能力強但傳輸距離短,,適合點對點通信但不具備穿墻的特點。本文中最大數(shù)據(jù)傳輸速率即系統(tǒng)短距離的最大數(shù)據(jù)傳輸速率,,也即系統(tǒng)的信道容量,,其與系統(tǒng)的有效性和可靠性有著密切的關系[2-4]。
1.2 系統(tǒng)關系模型與最大數(shù)據(jù)傳輸速率
1.2.1 調(diào)制方式

    調(diào)制方式的確定對于信號傳輸?shù)挠行院涂煽啃跃哂泻艽蟮挠绊?。系統(tǒng)采用歸零基帶脈沖OOK/DAMI體制,,通過OOK形成單極性歸零基帶脈沖。DAMI是OOK的升級版,,它形成的是雙極性歸零基帶脈沖,。系統(tǒng)適用于短距離傳輸,模型建立在室內(nèi),,不需要太過復雜的調(diào)制方式[5-6],。且在短距離傳輸當中,外界干擾基本達不到需要更復雜調(diào)制方式的程度,,因此設立OOK/DAMI調(diào)制方式,。
1.2.2 關系模型及系統(tǒng)最大數(shù)據(jù)傳輸速率分析
    歸零基帶脈沖OOK/DAMI體制的最大數(shù)據(jù)傳輸速率在調(diào)制方式確定以后,,主要取決于脈沖寬度的最小可能值以及發(fā)射功率。脈沖寬度越小則碼間串擾越少,,能達到的最大數(shù)據(jù)傳輸速率也就越大,;而發(fā)射功率越大,則信號抗干擾能力越強,,傳輸距離越遠,。
2 系統(tǒng)性能及容量分析
2.1 信道分析
2.1.1 信道的確定

    由于60 GHz脈沖通信系統(tǒng)是直接發(fā)射基帶歸零脈沖來進行通信的,因此在分析信道容量時采用的是離散輸入,、連續(xù)輸出的容量分析方法,,即離散輸入、連續(xù)輸出的信道,。


 


    可看出,,系統(tǒng)在100 m處的傳輸數(shù)據(jù)速率為2.5 Gb/s,而在1 km處則減少到25 Mb/s,。這更好地說明了,,系統(tǒng)只適合短距離傳輸,并且在有效距離范圍內(nèi)傳輸可靠性較高,。
    本文主要對歸零基帶脈沖OOK/DAMI體制的毫米波通信系統(tǒng)的最大信道容量,、有效性和可靠性進行分析,得出結(jié)論:系統(tǒng)在信噪比SNR≥10 dB,,并且最大通信距離d≤40 m時,,能夠達到最大信道容量5 Gb/s。而信噪比的降低,,或者傳輸距離的增加,,都會直接導致系統(tǒng)的信道容量降低,因此系統(tǒng)適合短距離傳輸,。并且在SNR≥10 dB,、d≤40 m時,有著極大的有效性,。系統(tǒng)是在近距離傳輸,,又是60 GHz高頻毫米波通信,可以說多徑損耗和多徑干擾對于系統(tǒng)通信的影響很低,,因此系統(tǒng)的可靠性相當?shù)母摺?br />     由此可知,,歸零基帶脈沖OOK/DAMI體制的毫米波通信系統(tǒng)對于短距離,特別是室內(nèi)傳輸,,具有很高的有效性和可靠性,,并且系統(tǒng)創(chuàng)新地采用簡單可靠的調(diào)制方式,具有架設簡單,、應用廣泛的特點。
參考文獻
[1] PROAKIS J G著.數(shù)字通信(第4版)[M].張力軍,等譯. 北京:電子工業(yè)出版社,,2009.
[2] CRAMER R J M,,SCHOLTZ R A,WIN M Z.Evaluation of  an ultrawide-band propagation channel[J].IEEE Trans on  Antennas Propagation,,2002,,50(5):561-570.
[3] CASSIOLI D,WIN M Z,,MOLISCH A R.A statistical model  for the UWB indoor channel[C].Vehicular Technology Conference,,Israel:IEEE,2001.
[4] Zhang Hao,,Liu Jian,,Chen Wei.On the capacity of 60 GHz  wireless communications over AWGN channels[C].ISAPE 2008-The 8th International Symposium on Antennas,Propagation and EM Theory Proceedings,,2008.
[5] FOERSTER J R,,MOLISCH A.A channel model for ultra wideband indoor communication[DB/OL].http://www.merl. com/publications/TR2003-0731.
[6] CASSIOLI D,WIN M Z,,MOLISCH A R.A statistical model for the UWB indoor channel[C].Vehicular Technology Conference,,Israel:IEEE,2001.
[7] 呂婷婷. TH-PPM超寬帶系統(tǒng)室內(nèi)信道下性能及容量分析[D].青島:中國海洋大學,,2009.
[8] DANIELS R C,,HEATH R W.60 GHz wireless communications:emerging requirements and design recommendations[C]. IEEE Vehicular Technology Magazine,2007.
[9] IEEE Std 802.15.3cTM-2009,,IEEE-SA Standards Board.LAN/MAN standards committeeof the IEEE computer society [S].2009.
[10] HIDAYAT R,,MIYANAGA Y.IR-UWB pulse position modulation and pulse shape modulation through S-V channel model[C].2010 Second International Conference on  Communication Software and Networks,2010.

此內(nèi)容為AET網(wǎng)站原創(chuàng),,未經(jīng)授權(quán)禁止轉(zhuǎn)載,。