时相调制信号的S变换和反变换性能分析

将S变换（ST）时频分析方法应用到时相调制（TPM）信号的分析和处理中。ST及其反 变换（IST）分别有多种实现算法,这些算法组合的选择对TPM解调系统的性能有重要影响。 在介绍ST和IST多种实现算法的基础上,仿真了TPM信号的ST和IST,对比分析了 各种算法组合的性能。仿真结果表明：在恢复TPM信号波形方面,fST-fIST组合的性能最优 ,tST-tIST（mtIST）组合的性能次之,交叉算法组合的性能最差。所得结论为后续的TPM信 号滤波和检测过程中ST和IST算法的选择提供了重要依据。     

一种改进的电力线通信系统脉冲噪声抑制方法

为了抑制脉冲噪声对电力线正交频分复用（OFDM）通信系统的影响,最常用的方法之一是在接收端OFDM解调器之前前置一个置零非线性单元,即传统置零法。然而,由于引入了非线性失真,其性能并不理想。针对传统置零法引起的非线性失真问题,提出了一种基于迭代消除非线性失真的改进置零法。首先,对接收到的时域OFDM信号进行脉冲噪声检测和置零处理;然后,在频域利用已检测的符号来重构时域置零处理引入的非线性失真,并通过迭代提高重构的准确性;最后,从频域接收信号中减去重构的非线性失真。仿真结果表明,所提改进算法与传统置零法相比,有非常大的性能提升,增强了电力线OFDM通信系统对脉冲噪声的抵抗能力。     

基于信息辅助块稀疏贝叶斯学习的直扩通信窄带干扰抑制

现有基于Nyquist-Shannon采样定理的窄带干扰(Narrowband Interference,NBI)抑制方法存在应用受限于采样率较高的问题。应用压缩感知(Compressive Sensing,CS)理论解决上述问题，利用NBI在频域表现出的块稀疏特性以及直接序列扩频(Direct Sequence Spread Spectrum,DSSS)信号的类噪声特性，提出了基于块稀疏贝叶斯学习(Block Sparse Bayesian Learning,BSBL)框架的DSSS通信NBI抑制模型。实现干扰抑制后，利用传统的CS重构算法实现DSSS信号的压缩域解调。为进一步提高算法性能，将NBI稀疏分块的块内自相关矩阵建模为单位矩阵，提出了信息辅助BSBL(Aid BSBL,ABSBL)算法，设计了基于ABSBL的DSSS通信NBI抑制算法。该算法在保持较好NBI抑制性能的条件下，提高了运算效率并且不依赖NBI的稀疏结构。仿真验证和对比分析结果表明，所提方法能够有效抑制DSSS通信中的NBI，在干扰强度相同的条件下，NBI带宽越小、压缩率越大，算法对NBI的抑制性能越好。     

基于循环谱理论的时相调制信号分析

针对传统数字调制信号频谱扩展问题,提出具有相位突变特性的时相调制(TPM)方式.基于循环谱理论对TPM已调信号的谱相关特性进行了详细的理论分析,计算机仿真实验验证了分析得到的结果,为TPM调制信号的干扰与噪声抑制提供了一种较好的非平稳信号处理方案.     

采用压缩感知的标准测控信号处理

针对测控通信信号接收端存在数据大量冗余的问题,利用标准测控信号在频域上的稀疏性,采用压缩感知的理论进行前期处理。分别考虑了只存在测距音、只存在遥测信号和两类信号都存在等三种条件下的信号处理问题。通过改变稀疏度的大小,可以在不影响解调性能的条件下,大幅度降低接收端所需要的采样率,并且达到消除系统中不需要的谐波的目的。仿真验证了方法的有效性,同时说明利用压缩感知技术,将为测控通信系统的射频直接采样和处理提供一种高效的方式。     

一种稳健的多径估计和抑制算法

针对通信系统中多径干扰难以估计和抑制的问题，提出了一种地面采用智能天线自适应跟踪的方法。以均匀直线阵为基础，采用前后向空间平滑算法对阵列接收相干信号进行预相干处理，再利用MUSIC（Multiple Signal Classification）算法实现信号来波方向（Direction of Arrival，DOA）估计，应用一种新的对角加载稳健波束形成技术减小主峰偏移，实现多径干扰抑制。仿真分析验证了所提算法的正确性和有效性，系统具有良好的稳健性，具有较高的工程实践价值。     

基于压缩感知的直扩通信多音干扰抑制

针对直扩通信多音干扰抑制算法应用受限于采样率较高的问题,在分别构建信号和干扰稀疏字典的基础上,利用正交匹配追踪算法,设计了一种压缩域直扩通信多音干扰抑制算法,并通过理论分析和计算机仿真验证了算法的有效性。仿真结果表明,在已知干扰稀疏度的条件下,该方法能够有效抑制多音干扰,干扰抑制效果不随干扰数量、干扰强度变化而变化,在压缩率为1/2、干信比为20 dB的条件下重构信号与加性高斯白噪声信道中传输信号解调性能相比只有约5 dB的信噪比损失。这将为在多音干扰条件下压缩采样后直扩信号的重构提供一种有效方法。     

一种OFDM雷达通信一体化的距离超分辨方法

针对雷达通信一体化中的共享信号设计问题，设计了一种脉冲体制正交频分复用（OFDM）波形，并提出了一种基于OFDM共享信号的雷达通信一体化距离超分辨方法。每一脉冲为通信中的一帧，实现通信信息调制，并讨论了利用雷达副瓣进行通信信息传输的可行性。在雷达相干处理时间内，利用脉间通信调制信息的随机性实现距离解模糊，然后在通信信息补偿后构建距离的稀疏重构模型，并利用实现距离的超分辨估计。理论分析和仿真实验说明，所提方法能有效提高距离分辨力，并实现Mbit/s的数据通信。     

基于迭代自适应方法的跳频信号缺失数据恢复

在复杂电磁环境下，通信信号侦察系统在侦收跳频通信信号时经常存在数据缺失的严重现象，因此实现缺失数据恢复具有重要的军事应用意义。针对常规数据恢复算法随着缺失比例升高性能急剧降低的问题，提出了一种基于迭代自适应方法（Iterative Adaptive Approach,IAA）的跳频信号缺失数据恢复算法。根据跳频信号短时间内可作为平稳信号处理的特征，算法选择加权最小二乘准则，利用系统获取的有效数据采用迭代自适应方法进行信号谱估计，然后基于最小二乘准则进行缺失数据恢复处理。通过仿真分析比较，在同等信噪比、缺失率条件下，所提算法比常规缺失数据恢复算法MAPES（Misssing-data Amplitude and Phase Estimation）具有更优的缺失数据恢复性能。     

分段重复编码与数字滤波在G3标准PLC通信中的应用

G3标准电力载波通信以正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM）为核心抑制多径效应，结合RS(Reed-solomon)和交织编码等纠正随机错误，提高可靠性。由于信道环境时变性明显，上述措施不能满足高可靠通信需求。针对这一问题，首先，提出了分段重复编码算法并应用于G3信号传输模型，通过对有效信息进行分段重复编码，增大信息通过低衰减信道的概率，提高可靠性；其次，设计了混合窗函数有限冲激响应（Finite Impulse Response，FIR）带通数字滤波算法对信号进行滤波处理，在保证相位的前提下，尽可能去除带外噪声干扰，优化OFDM的性能，并提高分段重复编码的作用。经性能测试，所形成的分段重复编码和FIR数字滤波的传输模型在平均误码率为10-2时有2~3 dB的性能提升，适合在强时变性和强噪声的信道中进行高可靠的通信传输。     

基于卷积神经网络自编码器结构的空时分组传输方案

为提高现有端到端通信系统的泛化能力和可靠性，提出了一种基于卷积神经网络的空时分组码（Space-Time Block Coding，STBC）多输入多输出通信系统物理层方案。该方案将通信系统物理层表述、调制和解调过程联合起来形成端到端自编码器系统，引入多层一维卷积层，分别构建发射机和接收机，并扩展为多天线模式。为进一步提高系统可靠性，合理规划网络结构和参数，联合信号的调制和编码方案，优化了系统模型。仿真实验表明，针对瑞利相关衰落下多输入多输出（Multiple-Input Multiple-Output，MIMO）信道应用场景，训练模型可以实现传统STBC系统的误码性能，两发两收系统在发送端相关系数为0和0.9时分别优于传统系统0.5 dB和1 dB。此外，经过优化后的系统可获得采用卷积编码的性能改善效果，其两发两收不同工作方式优于传统1/2码率卷积编码STBC系统1~3 dB。     

基于脉冲调制的GSM语音信道数据传输方法

针对全球移动通信系统 (GSM) 的安全机制不能实现端到端安全通信问题,提出了一种低复杂度基于脉冲调制的数据传输方案及优化方法。分别设计了基于脉冲位置调制及脉位结合极性调制的类语音信号,给出了基于跳时脉冲的帧同步方法。搭建了基于脉冲调制的GSM语音信道数据传输仿真平台,分析比较了不同调制阶数和不同自适应多速率编码 (AMR) 码率下系统的性能。为了提高系统可靠性,引入卷积码进一步降低了系统误码率。仿真结果表明,4阶脉冲调制最适用于语音信道,所提脉冲调制方法与传统低复杂度频移键控 (FSK) 调制方式误码率近似,但传输速率高,且提出的脉位结合极性调制进一步提高了传输速率,总提高比例达到36%。     

RS码频域纠错编码在激光对潜通信信道中的实现方法

介绍了信道编码在激光对潜通信系统中的重要作用，介绍了频域编译ＲＳ码的基本方法，并给出了脉冲位置调制信道的ＲＳ码频域编译码的计算机模拟方法和结果。     

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。     

高清晰度电视信号用外插内插预测编码方法

本文介绍了一种高清晰度电视(HDTV)信号的数字传输用高效编码方法。由于HDTV信号的带宽宽,所以存在两个主要问题:一是HDTV信号的随机噪声比传统电视信号的大,因而导致编码的效率下降;二是需要很高的取样频率。这样,就限制了编码算法的硬件实现。因此,本文提出两种技术来解决这些问题:第一是时空自适应滤波器,用它可降低随机噪声并改善编码效率;第二是具有自适应内场/帧间预测的外插和内插编码算法,这种算法消除了因高的取样频率引起的问题并保证了高效编码性能。     

利用累积量和似然特征的卫星单-混信号调制识别算

针对卫星通信中常用调制信号和PCMA类混叠信号的调制识别问题,提出了一种利用 高阶累积量和似然特征的识别算法。算法先对接收数据进行预处理,在此基础上提取4个高 阶累积量特征和1个似然特征,构造一个树形分类器进行调制识别。算法不需要知晓信号的 定时等先验信息,对收发载频存在的频差不敏感。仿真结果表明,算法在正常通信所需的载 噪比下具有较高的正确识别率。     

一种高效的混合M元扩频通信方案

为进一步提高扩频通信系统的频带利用率和抗截获性能,将正交扩频技术与码相位循环移位调制技术相结合,提出了一种新的高效多进制扩频通信方案。在正交信道的每条支路上,首先采用M元双正交扩频调制,再以每一个扩频码为原型码进行码相位循环移位调制,选用专用的伪噪声码进行同步,在接收端用基于变换域处理的循环相关器进行解扩。计算机仿真表明,该方案易于实现同步,同时有较高的频带利用率和更强的抗截获性能。该方案在卫星隐蔽通信、数据链通信等领域有较大的应用价值。     

网络-信道联合编码的DmF协作通信技术

提出了一种采用网络-信道编码的解调前传(DmF)协作通信方案。与译码前传（DF）相比, DmF协作方式在中继处只对信号进行解调而非译码,因此,大大降低了中继节点的复 杂度。在由两个用户、一个中继节点和一个基站组成的通信模型中,采用LDPC信道编码 与网络编码结合的方式,构造了一种DmF协作传输方式。在基站处,通过构造的〖WTHX〗H〖 WTBZ〗矩阵对 来自两用户及中继的信号进行联合译码。仿真结果表明：所给方案的性能优于非协作方 式及无网络编码的协作通信方式,随着信噪比的增加这种优势会更加明显;另外,DmF的性 能与DF的非常接近,但其设备复杂度却大大降低,因此DmF比DF方式更具实用性。 同时,该方案在降低设备复杂度、减少延迟、有效对抗无线信道慢衰落、提高通信性能及频 谱利用率等方面都是非常有效的。     

不同调制方式下高斯信道容量的计算

计算不同调制方式下的信道容量对实际通信系统的信道编译码设计具有重要的理论意义。首先从Shannon信息论出发,介绍了平稳无记忆连续信道与加性白高斯噪声信道容量的定义。接着利用互信息与微分熵的相互关系,推导了几种常用的不同调制方式下高斯信道的容量,并给出了相应的信道容量闭合计算表达式。通过将电力卫星通信信道模拟为高斯信道,对采用无速率信道编码联合不同调制方式的卫星通信进行了数值仿真。仿真结果显示,通过推导得到的闭合表达式计算信道容量,能对实际卫星通信的编码速率、译码启动条件的确定起到很好的理论指导作用。     

一种偏移载波调幅信号的频域优选新方法

为了解决民航地空通信中机载电台接收到的多个偏移载波调幅信号互相干扰的问题,提出了一种在频域进行最佳载波搜索的优选方法。该方法采用能量重心法对接收信号的频谱幅度和频率进行校正,通过搜索频谱幅度的最大值,优选出一路载噪比最高的调幅信号进行解调,同时对其他调幅信号进行抑制。仿真实验和电台通信实验均表明该方法可以正确地实现多个偏移载波调幅信号的优选和解调,明显降低干扰,解调后话音的平均意见分提高了3分,具有实际工程应用价值。