基于COFDM的海上无线视频传输系统的设计与仿真

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信息时代的来临改变了人类的通信方式,人们已不再满足于传统的话音和低速率的数据业务,而是希望开发出集视频、语音、数据为一体并支持高速移动传输的无线宽带通信设备。而无线信道带宽资源有限,干扰因素多,视频信号数据量大,实时性要求高。针对这些问题,本文探讨将COFDM技术用于高速移动条件下无线视频传输的实现方案。文中介绍了COFDM的技术原理、主要优点及存在的不足,重点讨论了基于COFDM技术的清晰视频传输系统的整体设计。无线移动信道的多径衰落和多普勒频移会对信号产生干扰,导致接收信号波形失真,严重者会造成通信的中断。因此在进行系统设计时,采用了RS码与卷积码的级联编码方案,并同时加入时间交织和频率交织来对抗信道衰落。系统通过在发送端插入“突发”传输的导频来完成对信道的估计。为适应不同的应用环境,系统设计有两种工作模式:2K模式和8K模式,并设有多种不同的工作参数可供选择。在无线通信中,信号在通过高功率放大器时会产生幅度和相位失真,造成频谱扩展以及带内信号畸变,导致整个系统性能的降低。本文针对功率放大器的非线性失真提出了一种改进的自适应预失真技术。该技术使用幅度预失真器拟合放大器的AM/AM特性并求逆,相位预失真器拟合AM/PM特性。Matlab仿真结果表明在误比特率为10?4时,采用16-QAM的星座调制方式,该技术能将放大器的最优回退减小7dB。为验证设计的合理性与可行性,本文使用Matlab仿真了系统的两种工作模式在不同的星座调制方式和不同移动速度条件下的性能并加以对比。仿真结果表明,2K模式具有比8K模式更优异的抗多普勒频移性能,适用于高速移动环境中的数据传输。而8K模式的抗多径衰落能力比2K更强,适用于遮挡物较多,回波严重的环境中。系统能在200km/h的移动环境中,提供6~40Mbps的有效传输速率,满足高清晰视频传输的要求。
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