基于FPGA的无人机非平稳信道动态模拟研究

TJ760; 针对无人机高速移动导致的信道状态快速时变以及多普勒频率起伏大的特点,本文基于现场可编程门阵列平台设计了无人机非平稳信道模拟方案.该方案采用调频谐波叠加方法产生非平稳信道衰落,并提出了一种信道参数实时产生算法,提高了信道模拟的实时性,保证了信道状态的实时更新.同时,针对多普勒频率起伏大导致的功率随机波动问题,本文设计了一种自适应功率均衡模块,使得输出功率最大波动仅为1.13%,保证了衰落功率的稳定性.最后,硬件消耗资源结果表明,相较于复播方案以及预存式方案,本文方案对存储资源的消耗分别降低了52.44%和9.31%,更适合长时间无人机非平稳信道衰落的模拟.同时,实测分析结果表明,相...

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Published in航空兵器 Vol. 31; no. 1; pp. 89 - 96
Main Authors 房胜, 毛开, 王满喜, 华博宇, 宋茂忠, 朱秋明
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 南京航空航天大学,南京 211106%电子信息系统复杂电磁环境效应国家重点实验室,河南 洛阳 471003 29.02.2024
Subjects
现场可编程门阵列
路径损耗
无人机
动态场景
channel emulation
信道模拟
field-programmable gate array
非平稳信道
non-stationary channel
path loss
UAVs
dynamic scene
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ISSN1673-5048
DOI10.12132/ISSN.1673-5048.2023.0087

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Summary:TJ760; 针对无人机高速移动导致的信道状态快速时变以及多普勒频率起伏大的特点,本文基于现场可编程门阵列平台设计了无人机非平稳信道模拟方案.该方案采用调频谐波叠加方法产生非平稳信道衰落,并提出了一种信道参数实时产生算法,提高了信道模拟的实时性,保证了信道状态的实时更新.同时,针对多普勒频率起伏大导致的功率随机波动问题,本文设计了一种自适应功率均衡模块,使得输出功率最大波动仅为1.13%,保证了衰落功率的稳定性.最后,硬件消耗资源结果表明,相较于复播方案以及预存式方案,本文方案对存储资源的消耗分别降低了52.44%和9.31%,更适合长时间无人机非平稳信道衰落的模拟.同时,实测分析结果表明,相较于未均衡的模拟方案,本文硬件模拟方案输出的信道特性如路径损耗和多普勒功率谱密度与理论结果更加吻合,可用于无人机通信系统的设计、优化等领域.
ISSN:1673-5048
DOI:10.12132/ISSN.1673-5048.2023.0087