非正弦短波通信方案及性能分析

为了提高短波通信容量和数据传输速率,缓减短波信道拥挤状况,提出了基于椭圆 球面波的非正弦短波通信方案。该方案利用快速设计方法设计椭圆球面波脉冲信号,利用新 方法构建椭圆球面波时域正交脉冲集,利用基于椭圆球面波的非正弦调制方法调制发送数据 ,利用基于椭圆球面波的非正弦相关解调方法解调发送数据。对基于椭圆球面波的非正弦调 制解调原理进行了推导和分析,对基于椭圆球面波的非正弦调制方法频带利用率和峰均功率 比性能进行了理论分析和仿真。在Watterson短波信道模型的基础上,仿真了基于椭圆球面 波的非正弦相关解调误码率性能。理论分析和仿真结果表明,基于椭圆球面波的非正 弦短波通信方案频带利用率高,可快速接近2 bit/s·Hz-1的理论极限值,频带利用 率、峰均功率比和误码率性能均优于OFDM技术。     

一种新颖的Multi-h CPM信号符号速率盲估计算法

针对非合作条件下Multi-h连续相位调制（CPM）信号符号速率的盲估计问题,提出 了一种新颖的预滤波二次谱算法,通过对接收信号滤波然后搜索其二次谱的峰值实现Multi -h CPM信号符号速率的估计,并利用CPM信号的PAM展开表达式解释了算法的原理。仿真实 验结果表明,该算法是无偏的,与基于循环谱分析的算法相比具有运算量小的优点,并且适 用于各种类型的Multi-h CPM信号,同时不需要载波频率和调制指数的先验信息,具有很强 的鲁棒性。     

椭圆球面波脉冲信号快速设计方法

在基于椭圆球面波的非正弦短波通信系统中,椭圆球面波脉冲信号原设计方法存在 计算量大、计算时间长的问题。为了解决此问题,提出了椭圆球面波脉冲信号快速设计方法 。该方法利用基于带通采样的椭圆球面波函数数值解法,求得椭圆球面波函数近似数值解, 椭圆球面波函数在时间轴上向右平移,可得椭圆球面波脉冲信号。理论分析和仿真结果表明 ,快速设计方法能使计算量和计算时间降低2～4个数量级,同时椭圆球面波脉冲信号的时域 、频域和正交性能还能保持与原设计方法相当。     

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。     

一种改进的GMSK相干解调方法

利用Laurent分解方法可以将GMSK（Gaussian Filtered Minimum Shift Keying）信号表示成一系列脉冲幅度调制（Pulse Amplitude Modulation,PAM）信号之和的特性，对基于Laurent分解的GMSK信号次优化相干检测技术进行改进，多加入了一个PAM波形，调整了维特比检测分支度量的计算方法，并在不同相位关联长度下仿真分析了GMSK信号最优化、次优化和改进相干检测算法的误码率性能及实现复杂度。结果表明，与次优化检测算法相比，所提算法在不明显增加解调模块复杂度的情况下提高了解调误码性能。     

数字调制信号制式识别新方法

通过分析数字调制信号功率谱及高阶谱特征，对高阶谱的求取方法作了改进，并在此 基础上提出新的特征参数，结合瞬时统计特征，采用支持向量机分类器，实现了AWGN信道下 数字通信信号的制式自动识别。仿真表明，所提取的特征参数具有较好的抗噪性能，对调制 参数的变化具有稳健性。考虑脉冲成形的影响，在信噪比大于12 dB时，单种信号最低 正确识别率大于985%，平均识别率达995%以上。     

谱密度的分析 信号稳定度的频域规范和测量

频域稳定度通常是通过谱密度来说明的。谱密度概念是简单而非常有用的,但在应用中必须小心。有若干不同但关系密切的谱密度,它们切合于信号的频率、相位、周期、振幅以及功率等的稳定度的规范和测量。本评述中将对一些有用的谱密度作扼要的指导性的叙述。叙述中包括(a)相位、(b)频率、(c)相对频率,(d)振幅,(e)时间间隔,(f)角频率以及(g)电压等的起伏的谱密度。还包括了射频功率的谱密度及其两个归一化成份,即草写的(f)和草写的 m(f),分别为相位调制和振幅调制部分。列出了这些不同谱密度中某些简单而常用的关系式。建议采用单边谱密度。阐述了与双边谱密度的关系式。讨论了这相关谱密度、与时间有关的谱密度的谱密度,以及平滑谱密度的概念。     

“北斗”B2频段导航信号伪码跟踪性能分析

与传统卫星导航信号体制不同,新一代“北斗”B2频段导航信号采用了交替二进制偏移载波调制（AltBOC）体制,因此伪码跟踪性能也与传统信号体制有较大差异。首先介绍了AltBOC调制信号原理及特点,然后根据码跟踪精度理论比较了新型调制信号与传统信号体制的性能差异,分析了不同鉴相器时B2频段信号的码跟踪误差,并对不同相关器间隔、环路带宽、前端带宽、载噪比环境条件下的伪码跟踪误差进行了仿真分析。仿真结果表明,提高信号载噪比、射频前端带宽或减小相关器间隔、环路带宽均能减小码跟踪误差。研究结果对新一代“北斗”导航信号新体制性能的评估以及“北斗”导航接收机的系统设计具有一定指导意义。     

复码及其数字调制信号的精确功率谱分析

本文应用复码的D变换展开方法[1],研究了复码及其数字调制信号的归一化自相关函数和归一化功率谱密度函数,得出精确通用表达式。文中给出了与所得数学模型相对应的线性系统模型。本文所用的分析方法和得出的某些结论适用于所有数字信号数字调制波的归一化自关相函数和归一化功率谱密度函数的分析。文末还给出工程应用计算实例。     

光纤色散对基于不同调制方式的ROF系统性能的影响

分别对基于双边带调制和基于FBG单边带调制的ROF系统中色散所致信号衰减进行了理论分析,并利用软件对两种系统在各种不同条件下的性能进行仿真.结果表明,采用光纤光栅的单边带调制技术可明显提高ROF系统性能.根据仿真结果,提出了选择光纤的方案,为进一步研究ROF系统的传输带宽和传输距离受限问题提供了研究思路.     

移动通信信号自动调制识别的谱相关方法

一些不同的数字调制信号有着相同或相近的功率谱密度，但它们的谱相关函数却有明显区别。平稳的噪声和干扰的谱相关为零。利用谱相关函数的这些性质可以识别出噪声中的调制信号。本文提出了一种用于移动通信信号自动调制识别的谱相关算法，该方法可以识别各种主要无线系统和标准所采用的调制类型。     

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。     

一种三维调制信号快速解调新方法

根据三维调制信号的特性,提出了一种新的三维调制信号的快速解调方法。该方法 基于MUSIC算法,首先利用单次快拍来建立阵列数据的协方差矩阵,然后根据调制信号的先 验信息对所得信号空间谱进行判决,来估计其极化辅角与极化相位角等信息,从而恢复出基 带信号。分析与仿真结果表明,所提方法不仅可以避免谱搜索,大大降低MUSIC方法的运 算量,而且适用于瞬时信号和快速运动信号的解调。     

一种码元宽度部分重叠的chirp-rate调制高效传输方法

chirp-rate调制是线性调频扩谱通信的一种调制样式,具有很强的抗多径和抗多普勒频移 能力。为进一步提升chirp-rate调制码元传输的带宽利用效率,提出了一种码元宽度部 分重叠的chirp-rate调制高效传输方法。然后,推导了其带宽效率提高倍数。接下来,基 于分数阶Fourier域解调而推导了单个码元宽度内不同调制信号的分数阶傅里叶谱对正确解 调的影响,并据此导出了部分重叠传输模式下的带宽效率提高倍数最大值的解析表达。最后 ,通过仿真分析验证了上述理论推导的正确性。     

二进制调制信号Duffing振子检测方法及其抗噪声机理分析

根据二进制调制信号的特点及Duffing振子微弱信号检测技术,研究了二进制调制信 号的Duffing振子检测原理,给出了2ASK、2FSK及BPSK调制信号的Duffing振子检测的方法和 流程。从Duffing振子与匹配滤波器处理待测信号的不同原理出发,研究了Duffing振子输入 前端信号信噪比提升的现象。指出二元通信信号的Duffing振子检测,无论调制方式如何, 其检测性能只与Duffing振子相变判别方式有关;并提出Duffing振子利用内置周期驱动力的 能量抵抗待测信号背景噪声的概念,从能量的角度分析了其抗噪声机理,解释了Duffing振 子对噪声“免疫”的原因所在。     

超宽带低截获率扩频系统实现

在现有器件工作速度受限条件下,提出了一种超宽带扩频系统实现方案。通过对扩 频后的信号频域进行多载波二次扩展,提高了扩频系统的可实现带宽,从而在保持高扩频增 益的前提下获得了高传输速率,降低了有效信号的功率谱密度要求,达到了隐藏有效信号 频谱 、降低截获率的目的。最终系统实现结构统一,扩展形式灵活,解决了现有条件下宽带高速 率扩频系统的实现困难。     

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     

成形正交相移键控及其最佳接收机的设计

采用一种分组差分编码的规则将QPSK表示成连续相位调制的形式,从而提出了一种适用于深空通信中使信号满足恒定包络要求的成形正交相移键控(SQPSK)调制方法.基于分析总结SQPSK的信源序列与同相、正交支路上基带波形对之间的映射关系,设计出了SQPSK的交叉相关网格编码正交调制等价形式的发射机和相对应的最佳接收机.仿真结果表明,SQPSK的带宽效率和误比特率性能均要优于成形偏移正交相移键控(SOQPSK).     

同频段混合信号中的无人机信号盲检测识别

无人机信号的探测识别技术是应对无人机黑飞滥用的关键技术之一。在实际信号监测环境中，经常会接收到多个信号的混合信号，它们在时域和频域上混叠且各信号分量调制样式相同。为解决在同频段混合信号中检测识别出无人机信号的问题，提出了一种通过谱特征分析判断无人机信号存在性的方法。分别采用基于二次方谱特征的无人机图传和WiFi混合信号检测识别算法以及基于频谱带宽特征的多无人机混合信号检测识别算法，通过对射频电路采集的信号进行仿真验证，实现了从同频段混合信号中检测识别出无人机信号分量。理论分析和实验测试结果证实了所提检测识别算法的有效性。     

近距离无线电台邻道干扰的功率谱解析

指挥控制系统的无线通信设备数量多、工作频率范围窄，相互之间存在严重的邻道干扰。针对近距离电台间邻道干扰问题，提出了基于功率谱解析的分析方法。首先理论推导了信号原功率谱密度函数与展宽延拓后功率谱密度的严格数学关系，在此基础上研究邻道干扰产生机制，进而分析不同邻道的干扰强度，得到了邻道功率与频率之间的关系式，推导了进入接收机的信干噪比（SINR）；最后，通过仿真验证了所提出的分析方法的可行性。理论计算与仿真结果相差在0.5 dB以内，为进一步有效规划指控系统频谱和提高利用效率提供了重要依据。