一种结合自适应信道估计的差分TC-OFDM系统

本文结合正交频分复用(OFDM)、格形编码调制(TCM)与差分编码，提出一种使用子信道交织技术的差分TC—OFDM系统，并在此基础上将信道估计引入系统接收机，提出了与解码相联合的SEWRLS自适应信道估计方法。计算机仿真结果表明，本文提出的联合系统能有效地克服宽带无线通信中的多径衰落，并在快衰落环境中具有很强的抗信道干扰能力。     

双选信道下的CPM-FMT联合调制

为了提高双选择性衰落信道下滤波多音（FMT）多载波系统的性能,从子载波调制角度出发,提出了一种连续相位调制-滤波多音（CPM-FMT）联合调制方法。该方法首先将比特数据流串并转换后进行CPM映射,接着对映射后的信号进行重组,然后进行FMT调制。在接收端首先将接收的信号进行FMT解调并进行逆重组,然后进行CPM解映射恢复出比特数据流。实验结果表明,CPM-FMT联合调制方法优于传统调制的QPSK-FMT方法,在误码率为10-3时,白噪声信道下性能最大提高了10 dB,时间频率双选择性衰落信道下性能提高了5 dB,同时该方法对多谱勒频偏具有良好的稳健性。这表明CPM-FMT方法能显著提高FMT系统在双选择性衰落信道下的性能,可应用于高速移动环境下的宽带无线传输系统。     

一种用于卫星通信的自适应编码调制信号接收方法

针对常规接收方法接收自适应编码调制信号时存在的接收过程易中断、数据不连续等问题，提出了一种适用于卫星信道的自适应编码调制信号接收方法。该方法通过采用统一的解调结构实现对不同调制信号的连续跟踪；利用接收端保存的帧同步字调制波形副本与接收信号中的帧同步字波形的相关结果，对解调方式切换时载波相位跳变值进行估计和补偿，解决了帧同步的连续跟踪问题。与现有方法相比，该方法不需要导频信号，可节省系统开销。     

基于AR功率谱和ZAM变换的FSK-BPSK复合信号参数估计

为了解决频率编码-二相编码(FSK-BPSK)复合调制信号参数估计精度低的问题，提出利用自回归(AR)模型功率谱估计联合ZAM（Zhao,Atlas,and Marks）变换的方法。首先，利用AR模型功率谱估计方法对信号相位不敏感的特点，对FSK-BPSK复合调制信号的跳频分量数以及跳频码元序列进行估计；然后，利用ZAM分布对相位变化极其敏感的特点，提取信号ZAM分布的各跳频频率下的截面，对相位编码的码元宽度和跳频码元宽度进行估计。仿真实验表明，在全频段信噪比不小于0 dB时，AR模型功率谱联合ZAM变换的方法能够精确地估计出该复合信号的各参数。     

采用图像处理的跳频信号参数盲估计

针对短波复杂信道环境下的跳频信号参数估计问题,提出了一种基于图像处理的跳频信号参数盲估计算法。该算法在时频分析的基础上采用灰度共生矩阵提取信号的纹理特征,通过对纹理特征量的分割实现信号与背景噪声的分割,并运用形态学滤波去除二值化后产生的椒盐噪声;然后根据连通区域标记得到的各个信号在时频图中的位置信息来聚类,从而去除定频、突发等干扰信号,分选出跳频信号;最后根据分选出的跳频信号提取其跳频频线并进行修正,估计出跳频信号的跳周期、跳变时刻和跳频频率。仿真实验表明,该算法切实有效,能够在较低的信噪比条件下精确地估计出跳频信号的参数。     

基于ＰＳＷＦ 的非正弦时域正交频分调制方法

针对现有非正弦时域正交调制方法应用于大相对带宽系统中存在脉冲组设计复杂度高、实 现困难、不利于对调制信号进行均衡和比特加载的问题,提出一种改进的非正弦时域正交频分调制 方法。把频分复用的思想用于该调制方法,将工作频段分为多个相邻的子频段,在每个子频段内分 别进行非正弦时域正交调制,利用频分特性避免了在不同频段内进行施密特正交化,降低了调制器 的复杂度并且有利于信道均衡和比特加载。仿真结果表明,相同条件下,改进的调制方法与原有方 法的误码性能几乎相同。该调制方法复杂度低、易于实现,有利于进行均衡和比特加载,抗多径性能 强,更适用于大相对带宽有线或无线通信系统     

一种改进的CPFSK信号频率估计方法

针对突发信号解调中多普勒频偏大的问题，提出了一种改进的连续相位移频键控信号(CPFSK)频率估计方法。首先接收信号平方运算使信号的调制指数加倍，再通过一次离散傅里叶变换(DFT)，用搜索信号平方谱谱峰的方法实现突发信号频率估计。仿真实验表明，在低信噪比条件下，该算法的频率估计精度比经典的相位差频率估计算法提高了20%；该算法与广泛用于高动态突发信号的频率插值估计算法相比，同道干扰信道下信干比改善可达4 dB，DFT长度缩短约1/3。     

MFSK和GMSK调制方式在短波跳频通信系统中的应用及性能仿真

本文主要讨论MFSK和GMSK(高斯滤波最小频移键控)调制方式在短波跳频通信系统中的应用,并对其性能进行了数值仿真.对于MFSK调制方式,本文重点讨论了将带反馈链路的选择式频率分集和编码技术应用于短波FH/MFSK系统对性能的改善,并分析当在具有加性高斯噪声的瑞利衰落信道中存在部分频带阻塞时的性能.GMSK具有优良的频谱特性,本文仿真了结合Viterbi算法非相干解调方案时跳频系统的性能.最后对两种调制方式进行了初步比较.     

通信信号分析工程应用关键技术

介绍了非 协同方式下工程上通信信号事后分析的总体框架及流程,重点讨论了通信信号分析中的参 数测量、调制识别、细微特征分析、信道盲均衡、解码、跳频分析等关键技术以及工程 应用上的实际问题和解决方法。     

基于谱相关的CBOC信号参数盲估计

针对低信噪比下组合二进制偏移载波(CBOC)调制信号的参数盲估计问题,提出了利用谱相关对CBOC信号进行参数估计方法。首先给出了CBOC信号模型,然后根据CBOC信号的数据通道和导频通道之间有良好的正交性特点,详细推导出其谱相关函数可以化简为两个BOC信号谱相关函数的叠加,最后根据CBOC信号循环频率截面的特点进行峰值检索后,实现对伪码速率、载频速率和副载波速率的盲估计。推导结果和计算机仿真分析表明,该方法可以实现在低信噪比下对伪码速率、载频速率和副载波速率的有效估计。     

一种基于改进FFT的MPSK载波估计方法

针对多进制相移链控(MPSK)信号相干解调中载波同步问题,提出一种基于Zoom FFT及频域内插的方法进行载波提取。该方法通过信号的非线性变换,在时频域内实现载波频率的粗估计,在此基础上通过频域内的插值校正实现载波的准确提取。仿真试验结果表明,本算法提取的载波具有较高的准确性,估计的最大相对误差只有10-6量级。该方法不需要特定图案的前导字,结构简单,可估计的载波频率适应范围大,在高信噪比的情况下硬件实现系统实时性好。     

一种改进的卫星MPSK通信信号盲载频估计算法

针对第三方侦察中卫星通信信号的载波频率高精度估计问题,提出了一种没有先验知 识条件下的MPSK信号盲载频估计改进算法,推导了MPSK信号四阶循环累积量运算的简化形式 ,并采用循环重叠Welch功率谱粗载频估计和四阶循环累积量精估计的方法完成MPSK信号 的载频估计,大幅降低了运算量。仿真实验证明了所提算法的有效性。     

数字并行接收机在时变信道下的信道估计与均衡方法

为了适应高速宽带无线通信的需要,本文在一种高速数字并行接收机(APRX)结构的基础上,提出了一种时变信道下的信道估计和均衡方法。使用伪随机(pseudo-randomnumber,PN)序列相关进行信道估计,将所得到的信道频率响应粗估计按照一个DFT块的长度在一帧内进行线性内插得到信道频率响应细估计,将其用来在频域进行信道均衡。这种结构能适应高速率传输的要求,并且能有效地对抗时间和频率选择性衰落。仿真结果表明,在多径衰落信道下,APRX已经无法工作,而本文提出的数字并行接收机的信道估计和均衡方法有较好的性能,并且该方法实现简单,便于应用。     

双向多中继协同通信系统的性能分析

针对频率非选择性瑞利衰落信道,研究了双向多中继协同通信模型的系统性能。首先,基于模型的信号传输过程分析了系统的信道容量;然后,根据接收信噪比的累积分布函数推导了系统中断概率的闭合上界表达式;进一步在MPSK调制方式下,通过计算在高信噪比条件下的矩母函数,推导了平均误码率的闭合表达式。仿真结果验证了理论推导的正确性,并且表明双向多中继模型的中断概率和平均误码率两项性能指标都优于双向单中继模型。     

基于Kronecker积的无线通信系统参量分离方法

针对无线通信系统中发射机非线性与多径衰落信道问题，提出了一种根据接收无线信号联合估计无线设备功率放大器（PA）非线性与无线信道单位脉冲响应的方法。首先，根据通信帧训练符号及发射机非线性模型构造卷积矩阵；接着，采用一次最小二乘（LS），根据接收信号估计PA的非线性模型系数与实际发送符号；然后，再采用一次LS，得到无线信道的单位脉冲响应估计；两估计可迭代或直接加取平均进行积累。理论推导与实验结果显示，采用过采样技术，所提方法可应用于单载波或多载波通信，实现PA非线性与无线信道单位脉冲响应的有效分离。新方法在无线通信的物理层射频指纹认证与信号可靠传输中具有应用价值。     

新型船舶自动识别系统设计及其同步算法分析

为了提高船舶自动识别系统（AIS）的容量，提出了基于正交频分复用技术（OFDM）的新型AIS系统设计方案。新系统设计主要包括系统参数设计、系统帧结构设计。新系统链路容量和信道传输速率均较传统AIS系统提高了6倍，实现了频域资源的有效利用。该系统对符号定时偏差和载波频率偏差特别敏感，因此对接收信号的同步处理必不可少，在设计的新系统基础之上提出了一种新的盲估计算法，利用包含在循环前缀内的冗余信息，在多径信道信息未知的情况下，直接通过对接收信号做相关构造一个归一化的相关特性函数，通过此函数可得到符号时延位置和多径信道长度，进而得到载波频率偏差。仿真结果表明在多径信道下该算法也具有较好的性能。     

基于虚拟仪器的数据链测试模拟器研制

针对传统数据链测试设备功能单一且不易重构的问题，借鉴虚拟仪器模块化的设计思想，设计实现了一种基于美国国家仪器公司（National Instruments，NI）通用软件无线电平台的数据链测试模拟器。该模拟器采用线性调频信号叠加（Sum of Linear Frequency Modulation,SoLFM）的方法高效产生具备连续相位的时变信道衰落，包括瑞利衰落、莱斯衰落和对数正态衰落等，并结合多相滤波思想能够精确模拟数据链长时延的多径传播场景。利用矢量网络分析仪对硬件模拟器输出的信道传递函数和信道冲激响应进行实测验证，并对各支路的随机信道衰落包络分布进行统计验证。实测结果表明，该数据链测试模拟器输出的信道函数和统计分布均与理论值吻合，因而可用于数据链装备的系统优化、验证和性能评估。     

一种基于星座图恢复的多进制相位调制信号识别算法

在实际调制过程中,无线电波传输多径及衰落引起的符号间干扰和信号接收端的载波频偏会造成星座图难以识别。针对这一问题,提出了一种基于星座图恢复和卷积神经网络的多进制相位调制信号识别算法。首先,设定相邻采样点距离和相位角的阈值以筛除发生符号间干扰时的采样点,保留剩余的有效采样点并形成聚类组;然后,通过旋转相邻聚类组抵消载波频偏带来的影响,实现星座图的恢复;最后,利用卷积神经网络对星座图进行特征自动提取和调制识别。实验结果表明,对于实测信号,所提算法能够较好地恢复星座图并实现BPSK、QPSK和8PSK的准确识别。最终的识别准确率达到了99.9%,较星座图恢复前提高了24.2%。     

一种适合突发数字通信的快速载波频偏估计算法

给出了一种适用于MPSK解调的非数据辅助(NDA)载波频偏估计算法,该算法采用前向开环载波同步方式,与传统的Costas环相比,这种方式具有同步速度快、载波频偏估计范围大的优点,尤其适用于高速突发数字通信系统。理论和实验结果表明,该算法计算量小,复杂度低,抗噪声性能好,适合于工程实现。