无线电骚扰的幅度概率分布统计模型及其对数字通信系统干扰的算法研究

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现有电磁兼容发射限值主要是基于对模拟通信系统的考虑而制定的准峰值限值,它反映人的听觉系统对模拟语音信号的主观感知。随着数字通信技术的飞速发展,各种制式通信系统的应用使得电磁环境变得越来越复杂,因此对设备的电磁辐射限值提出了新的要求。数字通信系统的性能是用错误概率来衡量的,因此准峰值在衡量干扰对数字通信性能的影响时就显得无能为力,所以统计测量方法被提出来弥补准峰值的不足。幅度概率分布(APD)等统计测量方法能够更好的描述随机干扰自身的统计特征,可以方便的建立干扰模型。而且与准峰值测量方法不同的是,统计测量方法把检波器前的中频输出包络作为研究对象,因此测量结果不会受到检波器充放电时间常数的影响。同时,APD统计测量和数字通信系统的误码率都属于统计学的范畴,都采用概率的形式来表征,我们可以通过系统分析来建立二者之间的关系。本论文从理论方面入手研究采用骚扰的APD统计结果来评估数字通信系统错误概率的算法,并通过大量仿真数据验证了算法的可行性。同时论文还做了许多实际测试工作,为制定电磁骚扰的APD限值提供可靠依据。论文的主要工作得到了国家863高技术研究发展计划项目“感知无线通信系统的电磁兼容技术研究”(编号:2007AA012277)和国家无线电监测中心“电磁干扰幅度概率分布(APD)测试仪”等项目的支持。全文创新点表现如下:根据APD统计测量的特性,给出了APD统计测量在无线电设备检测中的新型应用。应用APD测量方法可以大大简化无线电设备检测中的测试步骤,同时提高测量精确度。(第二章)在分析传统错误概率推导方法不足之处的基础上,提出了一种评估数字通信系统错误概率的新型算法,该算法基于干扰信号的幅度概率分布(APD)统计特性,同时考虑了干扰信号的相位因素。在假设干扰相位服从平均分布的基础上,通过离散化处理,可以利用计算机编程实现算法。此外论文比较了算法获得的错误概率与仿真获得的错误概率,说明了算法的有效性。(第三章、第四章)将论文提出的算法应用于分析干扰对实际通信系统性能的影响,尤其是对跳频通信系统性能的影响,提出了一种多频点联合统计检测评估算法。通过对跳频系统整个工作频段内的骚扰进行APD统计,并结合评估算法,可以方便的评估骚扰对跳频通信系统性能的影响。(第五章)提出了制定平均APD限值和最大APD限值的方法,该方法以通信系统误码率要求为依据,并结合论文提出的算法,建立了通信系统误码率要求与APD限值之间的关系,从而为制定电磁骚扰APD限值提供可靠依据。(第六章)
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