摘 要: 为了找出新型的归零基带脉冲OOK(二进制启闭键控)/DAMI(双交替符号倒置)调制体制60 GHz毫米波通信系统的有效性与可靠性能达到最佳的条件,对系统的运行机制进行分析,据此建立模型,并通过公式推导进行信道容量的分析,最后根据仿真找出影响系统有效性和可靠性的因素,得出结论:在信噪比大于10 dB并且最大通信距离小于40 m时,最大信道容量能够达到5 Gb/s。
关键词: 60 GHz;毫米波通信系统;有效性;可靠性
新型的归零基带脉冲OOK/DAMI调制体制60 GHz毫米波通信系统是一种新型的通信系统,研究的是影响系统有效性和可靠性的条件,即是通信距离和最大信道容量以及信噪比之间的关系,以此来证实该系统在什么条件下能够适用于未来的应用需求[1]。
1 模型分析及最大数据传输速率分析
1.1 系统特点及研究方向
系统有着抗干扰能力强但传输距离短,适合点对点通信但不具备穿墙的特点。本文中最大数据传输速率即系统短距离的最大数据传输速率,也即系统的信道容量,其与系统的有效性和可靠性有着密切的关系[2-4]。
1.2 系统关系模型与最大数据传输速率
1.2.1 调制方式
调制方式的确定对于信号传输的有效性和可靠性具有很大的影响。系统采用归零基带脉冲OOK/DAMI体制,通过OOK形成单极性归零基带脉冲。DAMI是OOK的升级版,它形成的是双极性归零基带脉冲。系统适用于短距离传输,模型建立在室内,不需要太过复杂的调制方式[5-6]。且在短距离传输当中,外界干扰基本达不到需要更复杂调制方式的程度,因此设立OOK/DAMI调制方式。
1.2.2 关系模型及系统最大数据传输速率分析
归零基带脉冲OOK/DAMI体制的最大数据传输速率在调制方式确定以后,主要取决于脉冲宽度的最小可能值以及发射功率。脉冲宽度越小则码间串扰越少,能达到的最大数据传输速率也就越大;而发射功率越大,则信号抗干扰能力越强,传输距离越远。
2 系统性能及容量分析
2.1 信道分析
2.1.1 信道的确定
由于60 GHz脉冲通信系统是直接发射基带归零脉冲来进行通信的,因此在分析信道容量时采用的是离散输入、连续输出的容量分析方法,即离散输入、连续输出的信道。
可看出,系统在100 m处的传输数据速率为2.5 Gb/s,而在1 km处则减少到25 Mb/s。这更好地说明了,系统只适合短距离传输,并且在有效距离范围内传输可靠性较高。
本文主要对归零基带脉冲OOK/DAMI体制的毫米波通信系统的最大信道容量、有效性和可靠性进行分析,得出结论:系统在信噪比SNR≥10 dB,并且最大通信距离d≤40 m时,能够达到最大信道容量5 Gb/s。而信噪比的降低,或者传输距离的增加,都会直接导致系统的信道容量降低,因此系统适合短距离传输。并且在SNR≥10 dB、d≤40 m时,有着极大的有效性。系统是在近距离传输,又是60 GHz高频毫米波通信,可以说多径损耗和多径干扰对于系统通信的影响很低,因此系统的可靠性相当的高。
由此可知,归零基带脉冲OOK/DAMI体制的毫米波通信系统对于短距离,特别是室内传输,具有很高的有效性和可靠性,并且系统创新地采用简单可靠的调制方式,具有架设简单、应用广泛的特点。
参考文献
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