同頻率全雙工系統(tǒng)信道仿真精確算法的研究.pdf

1、隨著通信領(lǐng)域的進(jìn)步，通信資源也變得日益短缺。傳統(tǒng)時(shí)分雙工模式下，收發(fā)在同一個(gè)頻點(diǎn)上，可以發(fā)送也可以接收，但是收發(fā)不能同時(shí)進(jìn)行;而頻分雙工雖然可以使得收發(fā)同時(shí)進(jìn)行，但這種模式必須采用不同的頻點(diǎn)進(jìn)行收發(fā)?？梢?，傳統(tǒng)雙工模式嚴(yán)重影響了通信資源的利用率。為了提高通信頻率資源的利用率，同頻率全雙工系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在近期成為無線通信領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)。在同頻率全雙工系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，需要設(shè)計(jì)抵消電路使得抵消路徑特性與干擾路徑特性相同。在實(shí)際環(huán)境中，干擾路徑大多呈

2、現(xiàn)多徑現(xiàn)象，因此需要了解信道的特性，并估計(jì)信道中各路徑的衰減和時(shí)延。
　　本論文的主要工作是采用蛙跳式交替方向隱格式時(shí)域有限差分法，結(jié)合改進(jìn)的吸收邊界條件，研究同頻率全雙工系統(tǒng)的信道特性，估計(jì)信道中各路徑的衰減和時(shí)延。
　　論文在第一章中綜述了目前同頻率全雙工系統(tǒng)的研究情況，給出了同頻率全雙工的系統(tǒng)模型，明確了研究的目的，分析比較了當(dāng)前主流的三大數(shù)值算法（矩量法，有限元法和時(shí)域有限差分法）各自的優(yōu)缺點(diǎn)。由于時(shí)域有限差分法具有

3、速度快、實(shí)現(xiàn)方便、準(zhǔn)確率較高等特點(diǎn)，因此論文選擇了時(shí)域有限差分法來分析信道特性。
　　在第二章中，論文從矩陣的角度詳細(xì)推導(dǎo)了顯格式時(shí)域有限差分法、交替方向隱格式時(shí)域有限差分法，蛙跳式交替方向隱格式時(shí)域有限差分法的迭代更新公式。由于論文需要計(jì)算長時(shí)間內(nèi)到達(dá)的反射波，為了節(jié)省時(shí)間，需要突破CFL穩(wěn)定性條件的限制。蛙跳式交替方向隱格式時(shí)域有限差分法具有無條件穩(wěn)定的特點(diǎn)，并且計(jì)算量相對較小，因此論文選擇了蛙跳式交替方向隱格式時(shí)域有限差分法

4、進(jìn)行仿真。
　　在此基礎(chǔ)上，論文的第三章介紹了Mur吸收邊界條件，并提出了一種新型的吸收邊界條件。與一階Mur吸收邊界條件相比，本論文提出的吸收邊界條件擁有更好的吸收性能和穩(wěn)定性。
　　在第四章中，論文從仿真的角度，運(yùn)用程序，對實(shí)際天線散射參數(shù)和對稱振子天線構(gòu)成的同頻全雙工的信道特性進(jìn)行了仿真，并與CST和HFSS的仿真結(jié)果進(jìn)行了對比，論文在頻段內(nèi)與其他軟件結(jié)果基本吻合。當(dāng)精度良好的情況下（CFLN=10時(shí)），所需的CPU時(shí)