基于自适应编码调制技术的Ad Hoc网络物理层研究

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无线自组网(Ad Hoc)是一种有特殊用途的对等网络,通过节点之间转发实现整个网络的通信,是一种复杂的分布式网络,具有移动性、任意拓扑等特点。底层无线通信基带系统的性能对整个网络的性能有重要影响,在Ad Hoc网络基带系统中引入自适应编码调制(AMC)技术能够一定程度克服无线信道时变的特点,对提高自组网性能有重要作用。本文以无线自组网节点基带系统为研究对象,完成基于SC-FDE系统架构的AMC基带系统设计实现。  本文在Ad Hoc网络基带系统的基础上进行AMC系统设计,确定AMC技术的引入方案以及AMC的实现方法,并对AMC系统的关键技术进行分析论证,包括变速率信道编解码方法,EESM子载波信噪比映射算法,以及基于最大先验概率编码调制方案预测算法。文章通过仿真获得不同编码调制方案在AWGN信道下的误块率曲线,确定系统采用的编码调制方案,以及编码调制方案切换的信噪比门限值;进而通过仿真在大量衰落信道下不同编码调制方案误块率曲线,采用最优化方法最终获得各编码调制方案EESM尺度因子。计算机仿真表明,采用AMC技术后系统吞吐率性能明显好于采用固定编码调制的情形,系统最大吞吐率变化范围从最低的4.8Mbps到28Mbps。  最后,本文在Xilinx FPGA芯片上实现了自组网基带系统AMC相关模块,包括信道编解码、信道估计、AMC控制模块等,并采用软硬件协同验证的方法对实现的模块进行功能验证。验证结果表明,实现的各个模块均达到设计要求。
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