摘 要: 為了找出新型的歸零基帶脈沖OOK(二進制啟閉鍵控)/DAMI(雙交替符號倒置)調制體制60 GHz毫米波通信系統的有效性與可靠性能達到最佳的條件,對系統的運行機制進行分析,據此建立模型,并通過公式推導進行信道容量的分析,最后根據仿真找出影響系統有效性和可靠性的因素,得出結論:在信噪比大于10 dB并且最大通信距離小于40 m時,最大信道容量能夠達到5 Gb/s。
關鍵詞: 60 GHz;毫米波通信系統;有效性;可靠性
新型的歸零基帶脈沖OOK/DAMI調制體制60 GHz毫米波通信系統是一種新型的通信系統,研究的是影響系統有效性和可靠性的條件,即是通信距離和最大信道容量以及信噪比之間的關系,以此來證實該系統在什么條件下能夠適用于未來的應用需求[1]。
1 模型分析及最大數據傳輸速率分析
1.1 系統特點及研究方向
系統有著抗干擾能力強但傳輸距離短,適合點對點通信但不具備穿墻的特點。本文中最大數據傳輸速率即系統短距離的最大數據傳輸速率,也即系統的信道容量,其與系統的有效性和可靠性有著密切的關系[2-4]。
1.2 系統關系模型與最大數據傳輸速率
1.2.1 調制方式
調制方式的確定對于信號傳輸的有效性和可靠性具有很大的影響。系統采用歸零基帶脈沖OOK/DAMI體制,通過OOK形成單極性歸零基帶脈沖。DAMI是OOK的升級版,它形成的是雙極性歸零基帶脈沖。系統適用于短距離傳輸,模型建立在室內,不需要太過復雜的調制方式[5-6]。且在短距離傳輸當中,外界干擾基本達不到需要更復雜調制方式的程度,因此設立OOK/DAMI調制方式。
1.2.2 關系模型及系統最大數據傳輸速率分析
歸零基帶脈沖OOK/DAMI體制的最大數據傳輸速率在調制方式確定以后,主要取決于脈沖寬度的最小可能值以及發射功率。脈沖寬度越小則碼間串擾越少,能達到的最大數據傳輸速率也就越大;而發射功率越大,則信號抗干擾能力越強,傳輸距離越遠。
2 系統性能及容量分析
2.1 信道分析
2.1.1 信道的確定
由于60 GHz脈沖通信系統是直接發射基帶歸零脈沖來進行通信的,因此在分析信道容量時采用的是離散輸入、連續輸出的容量分析方法,即離散輸入、連續輸出的信道。
可看出,系統在100 m處的傳輸數據速率為2.5 Gb/s,而在1 km處則減少到25 Mb/s。這更好地說明了,系統只適合短距離傳輸,并且在有效距離范圍內傳輸可靠性較高。
本文主要對歸零基帶脈沖OOK/DAMI體制的毫米波通信系統的最大信道容量、有效性和可靠性進行分析,得出結論:系統在信噪比SNR≥10 dB,并且最大通信距離d≤40 m時,能夠達到最大信道容量5 Gb/s。而信噪比的降低,或者傳輸距離的增加,都會直接導致系統的信道容量降低,因此系統適合短距離傳輸。并且在SNR≥10 dB、d≤40 m時,有著極大的有效性。系統是在近距離傳輸,又是60 GHz高頻毫米波通信,可以說多徑損耗和多徑干擾對于系統通信的影響很低,因此系統的可靠性相當的高。
由此可知,歸零基帶脈沖OOK/DAMI體制的毫米波通信系統對于短距離,特別是室內傳輸,具有很高的有效性和可靠性,并且系統創新地采用簡單可靠的調制方式,具有架設簡單、應用廣泛的特點。
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