短波信道中HARQ傳輸技術研究.pdf

1、短波通信因為通信距離遠、不受地形影響和抗毀壞性強，一直是一種重要的通信方式。由于短波信道衰落和多徑效應的特征會影響短波通信系統(tǒng)性能，需要對系統(tǒng)的最大可用頻率進行預測以提高系統(tǒng)性能。使用混合自動請求重傳(Hybrid Auto Repeat Request，HARQ)技術可以進一步提高系統(tǒng)的性能，第三代短波通信協(xié)議已把它作為關鍵技術之一。本文對短波最大可用頻率預測和混合自動請求重傳技術進行了分析和研究。
　　首先，本文對短波通信系統(tǒng)

2、的最大可用頻率(Maximum Usable Frequency，MUF)的預測技術進行了研究。MUF的預測是根據收發(fā)地點的路徑長度、太陽黑子數和預測時間等參數，按照不同的MUF計算模型分別進行計算。本文分別使用REC533和VOACAP在不同時間對不同收發(fā)地點的MUF進行了驗證，得到典型時間和典型地理區(qū)域內的MUF數據。數據顯示測試距離越長，測出的MUF就越大。在白天由于電離層電子密度最大MUF達到最大值，在晚上MUF降到最小值。

3、r>　　其次，本文研究了第三代短波通信協(xié)議中的HARQ技術，通過研究第三代短波通信協(xié)議不同狀態(tài)的行為動作及轉移過程，使用OPNET對短波通信系統(tǒng)進行了搭建，并仿真模擬了系統(tǒng)的各種轉移狀態(tài)。隨后研究了第三代短波通信系統(tǒng)長報文波形的傳輸。通過搭建系統(tǒng)發(fā)射端（包括信道編碼、格雷編碼、擾碼、調制等部分），研究了系統(tǒng)的接收端的信道估計、信道均衡和解調解擾及解格雷映射等關鍵技術，并將系統(tǒng)與HARQ技術進行了結合應用。數字仿真證明了關鍵技術的有效性，

4、而且通過重傳降低了系統(tǒng)的誤碼率。
　　最后，本文分析研究現(xiàn)有短波的 HARQ協(xié)議類型和3G LTE(Long Term Evolution)通信協(xié)議中HARQ協(xié)議類型的優(yōu)缺點，首先采用N信道停等協(xié)議在空閑等待時間內繼續(xù)發(fā)送數據幀，根據空閑等待時間和每幀的發(fā)送時間合理地確定 N的個數，可以充分使用信道資源，使得系統(tǒng)的吞吐量得到提高；然后分析研究了3G LTE通信協(xié)議中 HARQ反饋信息結構的設計與傳輸機制，在短波通信協(xié)議的HARQ收

5、發(fā)兩端各加入1bit的冗余信息，以檢測 ACK(Acknowledgement)/NACK信息在傳輸過程中發(fā)生的錯誤，理論分析和數字仿真結果證明，該方案可以降低系統(tǒng)的丟包率；隨后研究了3G LTE中基于Turbo編碼的部分遞增冗余編碼技術，并在短波通信HARQ協(xié)議中加以應用，通過增加接收端合并和譯碼的復雜度來降低了系統(tǒng)的誤碼率和重傳次數；最后分析研究了合并重排算法，通過改變重傳的星座點，在接收端進行首次傳輸和重傳數據的虛部互換，使得高階