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。     

论复码的D变换正交展开及其应用

本文从基本逻辑函数的D变换展开出发,用严格的数学归纳法证明了任意的n元逻辑函数F的D变换均可表成2~n个函数分号的线性组合。进而证明了这2~n个函数分量均成了GF_2上n元逻辑函数空间的完备正交基。文中还给出这种D变换正交展开的其它表示形式。并初步讨论了n元逻辑函数的D变换正交展开的若干重要牲质。介绍求取这种D变换正交展开式的两种方法——卡诺图法和矩阵法。本文的后半部份探讨了这种D变换正交展开在伪随机复合码的归一化自相关函数和归一化功率谱密度函数研究中的应用,得出n元复码的归一化自相关函数和归一化功率谱密度函数的通用表达式。为了熟悉和应用本文导出的公式,文中还给出适当的工程计算实例。应用本文导出的公式来计算复码的自相关函数和功率谱密度函数只需进行一些极简单的算术运用,求出通用表达式中几个参数即可。     

陈-Mobius变换在数字嵌套调制通信系统中的应用及其软件仿真

把陈-Mobius变换应用于通信系统,这是在通信领域中一个全新的领域。利用陈-Mobius变换对奇偶方波,奇偶三角波,奇偶锯齿波的傅立叶级数的逆变换运算得到正、余弦函数及一般周期信号的数字信号展开,并求得其对应的正交函数族,再以这些信号为调制、解调信号用于数字嵌套调制通信系统之中,并在条件一致的情况下,对比各种波形性能好坏,找出相对最好的波形,再对这种波形加以不同类型和功率的噪声进一步研究数字嵌套调制通信系统的性能。     

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。     

BOC信号的伪码周期和组合码盲估计

针对在低信噪比下存在残余频偏的BOC(Binary-Offset-Carrier)调制信号的伪码周期以及组合码（扩频序列和副载波序列的组合）盲估计问题,提出了功率谱二次处理结合矩阵分解的方法。该方法首先对存在残余频偏调制的BOC信号进行二次功率谱运算,所得二次功率谱中会在伪码周期及整数倍出现尖锐的脉冲,通过检测峰值间的距离估计信号的伪码周期,然后对信号采样并按伪码周期分段构成数据向量,计算相关矩阵并进行奇异值分解,最后搜索最大和次大奇异值以及对应的向量估计出组合码序列。仿真分析表明,该方法能够在较大频偏和较低的信噪比下达到较精确的估计性能。相关研究对于从事卫星导航接收机设计的工程技术人员具有一定的参考价值。     

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。     

GNSS系统中预积分时间内基带信号的功率谱密度研究

目前在进行全球卫星导航无线频率兼容性评估时,由于忽略了接 收端预积分时间对基带信号截断作用的事实,导致采用的短码功率谱密度计算方法有误,这 将影响到评估结果的精确性。针对这个问题,分预积分时间大于等于和小于伪码周期两种情 况,对基带信号的功率谱解析式进行推导,然后仿真不同预积分时间内实际信号的功率谱以 及解析式的功率谱,比较这两者的谱分离系数。仿真结果表明,预积分时间对短码的谱分离 系数影响很大,这正确反映了预积分时间对功率谱密度的影响。该功率谱解析式有助于精确 估计无线射频干扰。     

利用二次谱盲估计多速率DS/CDMA伪码周期

针对可变扩频长度(VSL)的多速率DS/CDMA信号伪码周期的盲估计问题进行了研究,将一般单速率直扩信号二次功率谱伪码周期估计的方法扩展到多速率DS/CDMA模型。该方法首先将接收的多速率DS/CDMA信号进行采样,并对其求一次功率谱,再将一次谱作为输入信号作傅里叶变换并取模、平方,从而得到信号的二次功率谱。通过推导证明,多速率DS/CDMA信号的二次功率谱在扩频码周期的整数倍处出现尖锐的谱线,且不同速率用户的二次谱线幅度是不同的,利用这些幅度差异区分不同速率并通过估计谱线之间的距离即可获得不同速率信号的伪码周期。仿真表明该算法在低信噪比下适用,在-15 dB能够利用较少数据同时估计多组速率的伪码周期。     

函数信号发生器

本系统设计一个函数信号发生器,以msp430为控制核心,结合dds芯片ad9850,首先产生100hz～200khz(可扩展至1mhz)频率可调的正弦波信号,再经波形变换电路,产生方波和三角波信号;通过使用电压放大,可以在1kΩ负载电阻上使100hz～200khz范围内的正弦信号输出电压幅度峰峰值vp-p在0-5v内可调.系统采用lcd显示及语音提示,控制方便.     

优化参数对CPM-PSWF信号性能的影响

基于椭圆球面波信号的连续相位调制（Continuous Phase Modulation Based on Prolate Spheroidal Wave Function,CPM-PSWF）方法是一种新颖的数字调制方式,调制参数的优化与其调制信号性能有着直接联系。分析不同调制参数对CPM-PSWF信号性能的影响,优化选择调制参数,对获得能量聚集性和功率效率都较高的CPM信号具有重要意义。首先,对基于椭圆球面波信号的CPM信号进行描述;其次,采用韦尔奇(Welch)谱密度估计法,对时间带宽积、调制指数、关联长度等不同参数对CPM-PSWF调制信号的功率谱密度和带宽特性的影响进行了仿真分析。实验结果表明,选用0阶椭圆球面波信号,小时间带宽积、调制指数和符号进制数越小,关联长度越大时,CPM-PSWF信号具有频谱带外高频滚降快、占用带宽小的特点。     

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。     

基于双门限的变换域通信系统基函数设计

针对单门限变换域通信系统往往无法兼顾抗干扰和隐蔽通信的问题,提出了一种基于双门限变换域通信系统基函数幅度谱的设计方法。该方法首先在干扰存在情况下进行单门限系统最优误码率门限与最差误码率门限的判断,然后通过参数灵活调整两个门限的值,将大于高门限和低于低门限的值分别设为0和1,位于双门限之间的频谱进行倒置,得到的基函数通过对数据进行调制实现通信。仿真结果表明：相比于单门限变换域通信系统,通过参数调节后的双门限变换域通信系统可以同时具有良好的抗干扰及隐蔽通信性能。     

基于幅度谱编码的基函数生成算法性能分析

通过对变换域通信系统的基函数生成算法的研究,在传统的使用一维伪随机（PN）序列对相位进行随机化方法的基础上,提出了一种新的基于随机幅度谱编码的算法用于基函数生成：用另一个一维PN序列与基函数的幅度谱向量进行点乘,对其随机化处理,该方法生成的基函数较传统的一维PN序列方法产生的基函数的随机性提高N（N为基函数长度）倍,大大增强了系统的抗截获能力和多址容量;最后对系统的误码率进行了仿真,验证了该方法可以提高多址通信时的系统性能。     

扩频多址系统

介绍多载波频率分集扩频多址系统（ＦＤ／ＳＳＭＡ）及其主要特点：ＦＤ／ＳＳＭＡ系统具有低功率谱密度、多址、抗干扰及抗多径能力,ＦＤ／ＳＳＭＡ系统的发送和接收均可用离散傅立叶变换实现,ＦＤ／ＳＳＭＡ系统具有灵活性;ＦＤ／ＳＳＭＡ系统的同步不用考虑伪码的同步。     

SSC-MRC混合合并接收系统在n-Rayleigh信道下的性能分析

在n-Rayleigh信道下,研究了结合切换驻留合并(SSC)与最大比合并(MRC)的混合合并接收系统的平均符号误码率(ASEP)性能。基于矩生成函数(MGF)方法,推导了SSC-MRC混合合并接收系统在n-Rayleigh衰落信道上采用相干检测的M进制相移键控(PSK)、正交幅度调制(QAM)、脉冲幅度调制(PAM)等几种数字调制方式的ASEP的精确表达式,然后对不同系统条件下的ASEP性能进行了数值仿真,结果表明：随着分集支路数的增大,衰弱因子的减小,系统的ASEP性能得到了很好的改善,验证了理论分析结果的正确性。     

适用于δ-相关解扩的扩频码检验方法

基于Welch内积定理（IC定理）,导出了归一化零时延互相关函数或零时延内积的绝对最大 值δ0 的三条基本特性,从而把Welch内积定理演变成了适用于计算量较小、解扩增益较高、有峰 值、无旁瓣的δ 相关解扩的扩频码检验方法,即“实用Welch内积定理-扩频码检验方 法 ”,为作者拟定的“δ/θ型基带相关检测/解扩方案”(电讯技术,2012,52(9)：1438 -1442)的工程应用奠定了扩频码检验与设计的理论基础。这两个检验方法与现存经典（含We lch）扩频码检验方法在参数、结构、判决方式等方面都不相同。     

圆形阵列天线方向图的分布函数优化方法

以离散有限长复指数和的计算为基础,讨论了二维阵列的方向图 问题。通过引入分布函数的概念,可知离散有限长复指数和为其分布函数离散傅里叶变换在 1点的值。基于此结论,分析了二维阵天线阵元分布于天线方向图之间的关系：二维阵列任 意方向的方向图为其在该方向分布函数的离散傅里叶变换,该分布函数可通过统计其投影在 该方向的临近区域处阵元数目获得。然后,通过对混合圆形阵列天线方向图的分析,验证了 该关系的正确性,并说明了上述关系在分析阵列方向图的应用。在此基础上,进一步分析了 阵元权重系数对方向的影响,发现该方法与通过改变阵列天线阵元分布的方法等效。最后 ,提出了基于分布函数的圆形阵列方向图优化方法,并通过仿真实验验证了该方法的可 行性。该方法可通过改变圆形阵列阵元沿径向的权重系数使得其对应的任意方向的方向图与 期望的窗函数近似。     

有噪锁相环路稳态跟踪特性的计算机辅助分析

本文首先讨论了利用快速傅里叶变换(FFT)在计算机上产生限定功率谱密度随机序列的方法,然后针对有噪声干扰下锁相环路性能分析的困难,提出了一种有噪环路稳态跟踪特性计算机辅助分析的计算方法。利用本文的方法可求得有噪环路的稳态和差方差。文中对一个具体的例子做了模拟求解,模拟结果与理论计算相当吻合。     

鸟类目标微多普勒分析及参数估计

鸟类扑动的翅膀产生的微多普勒包含了目标的尺寸与微动特征信息,可用于鸟类目标参数估计,对探鸟雷达目标识别具有重要意义。首先建立鸟类目标雷达回波模型,推导了鸟翅膀散射点的微多普勒数学表达式,并通过计算回波的自相关函数估计目标扑翼频率;然后对微多普勒表达式进行泰勒级数展开,利用展开系数与扑翼幅度之间的关系得到扑翼幅度的估计值;最后根据半翼展与微多普勒谱宽之间的关系得到半翼展的估计值。仿真实验证明了所提方法的有效性和抗噪性：对扑翼幅度大于30??、半翼展大于0.3 m的目标,在信噪比高于0 dB的噪声环境下估计精度高。     

频率稳定度的描述:有限测量次数的不精确性

本文探讨用信号源的相对频率起伏的阿仑方差描述它的频率稳定度。因为测量次数m总是有限的,所以只能求得随m而变化的阿仑方差的估值。计算了常见的频率起伏谱密度的阿仑方差,推算了评定频率稳定度的相对不精确性(作为m的函数)。这一理论就相位白噪声和频率闪变噪声进行了检验。对计算的主要前提—频率起伏的高斯特性,进行了验证。计算频率稳定度所得的m与不精确性(1σ)之间的关系值,同予叶值是一致的。