多址正交码扩频体制及其关键技术

根据飞行器测控技术发展特点，提出多址正交码扩频体制，分析了系统的发射、接收模型及其误码率性能；仿真了多址正交码扩频系统的噪声性能、多址性能和抗干扰性能；讨论了对正交码同步捕获与跟踪、正交扩频体制下的伪码测距等关键技术问题。     

基于劳伦多项式的LAS码构造及性能分析

对基于Hadamard矩阵的LA码和基于劳伦多项式（Laurent Polynomial）的LS码的生成 及相关特性进行研究,从占空比、相关特性、零干扰窗长度、码字总数等方面仿真分析了LA S码的性能,并结合实际应用,理论分析了LAS-CDMA系统与传统CDMA系统的归一化容量,仿 真比较了LAS码和Gold序列在准同步CDMA系统中的误码性能。仿真和理论分析表明：LAS码具 有均匀的零干扰窗（Interference Free Window,IFW）特性;不同主码的互相关函数IFW附 近存在较小的副峰,多址干扰较小;在准同步移动通信系统中,LAS-CDMA抗多址干扰性能 明显优于传统CDMA系统,使用 LAS码比使用Gold序列有更好的误码性能。     

一种抗远近效应的扩频码同步方法

给出了一种直扩通信系统的码同步方法.该方法的基本思想是首先完成扩频码的检测,然后比较将检测向量与期望用户扩频向量的相关值,得到接收信号中期望用户扩频码的相位,继而完成同步.这种方法的运算量较小,且不需要采用训练序列.文中给出了存在强多址干扰时,在高斯信道和瑞利衰落信道下的数值仿真结果.     

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。     

多码环架构对扩频捕获性能的优化

为了提高扩频系统的捕获性能,可通过在扩频接收机中采用多码环架构或提高PN码 捕获电路精度这两种方式达到目的。提出了在扩频接收机中采用多码环架构的设计方法,采 用这种方式可以在降低码捕获电路精度要求、简化码捕获电路设计并减少近50%的系统资源 消耗的基础上成倍地提高捕获性能。     

混沌扩频测控系统码跟踪性能分析

混沌信号的非周期性有助于解决距离测量中的模糊问题,使得它在测控系统中具有巨大应用吸引力。混沌扩频测控系统的码跟踪抖动,除了来源于加性噪声影响之外,还受到数字化混沌序列相关函数旁瓣随机性的影响。根据码跟踪原理与混沌码特性,给出了混沌码相关函数旁瓣随机性影响下码跟踪环路鉴相增益随机性的计算方法,分析了混沌扩频测控系统的码跟踪性能。结果表明,混沌码相关函数随机性的存在,使码鉴相增益产生随机性,它与环路稳态误差的相互作用对跟踪精度产生有限影响。分析结果可以为混沌序列在扩频测控系统中的应用提供支持与参考。     

混沌扩频测控系统同步捕获性能分析

混沌序列在扩频测控系统中的应用引起了人们的广泛兴趣,混沌扩频测控系统的捕获性能和跟踪性能是学界关注的重点。由于数字化混沌序列相关函数旁瓣具有随机性,使得扩频系统的信号捕获过程,除了受加性噪声影响之外,又增加了一个影响因素。根据系统捕获原理与混沌码特性,借助于混沌码模糊函数的概念,提出了混沌码相关函数旁瓣随机性影响下检测概率、虚警概率以及捕获时间的计算方法,推导得到了相应的计算公式,探讨了混沌扩频测控系统的信号捕获性能。结果表明,混沌码相关函数随机性的存在使检测概率和虚警概率有所增大,并使捕获时间产生变化;与加性噪声相比,其影响通常较小甚至可以忽略。该结果可以为混沌序列在扩频测控系统中的应用提供理论支持与参考。     

直接序列扩频分组映射码索引调制

针对直接序列扩频码索引调制发射端使用大量伪随机（PN）码的问题，提出了一种使用较少PN码的分组映射码索引调制方案。该方案在发射端并行设置多个调制子块独立进行幅相调制,同时集中选取各调制子块间同相、正交支路扩频所需的PN码，经索引值大小排序后依次扩频各调制子块中调制符号的同相、正交分量。分析和仿真结果表明，相同频谱效率条件下所提方案比直接序列扩频码索引调制方案使用的PN码个数更少，并在加性噪声信道下,信噪比高于10 dB时,保持着约1 dB的误比特率性能优势，并远优于空间调制在最优检测算法下的误比特率性能。     

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。     

多重直序扩频信号的相关接收

本文说明了利用伪随机(PN)码的相关特性,进行多重直序扩频信号相关接收的基本原理。指出了这项技术在卫星多址通信中的重要意义,并对实验结果进行了分析,得出了一些重要的结论。     

基于离散正弦变换的单载波频分多址系统及其性能分析

为分析离散傅里叶变换(DFT)与离散正弦变换(DST)对单载波频分多址(SC-FDMA)系统某些性 能的影响,提出了一种基于离散正弦变换的单载波频分多址系统。给出了基于DST的SC -FDMA系统的结构框图,接着重点推导和分析了DST IFDMA和DST LFDMA信号的时域表达式, 最后讨论了系统的峰值平均功率比(PAPR)和不同脉冲成形滤波器的冲激响应。仿真结果表明 ,基于DST的SC-FDMA系统比传统的基于DFT 的SC-FDMA系统和正交频分多址接入(OFDMA)系 统有更好的比特误码率。此外,DST SC-FDMA信号的PAPR性能接近于DFT SC-FDMA且优于OF DMA。     

基于动态门限的战术数据链MAC协议

战术数据链（TDL）的作用就是在战场上能够更准确、有效和快速地传递战术情报。随着军事信息技术的发展，战场上的节点数量和传输数据呈现快速增长趋势。传统的战术数据链媒介访问控制（MAC）协议为了保证QoS，一般采用固定资源分配的多址访问算法，如TDMA，在面对大容量、高速率的需求时缺乏灵活性和有效性。为此，研究了基于统计优先级多址访问（SPMA）算法，提出了直接映射和差分趋势两种动态门限方法。仿真结果表明，动态门限比固定门限能够有效提高系统效率，更接近目标信道忙闲比设计，并且在相同负载下网络吞吐量也较固定门限高。     

一种M-ary扩频信号的盲同步方法

针对通信侦察领域M-ary扩频信号的盲同步问题,根据M-ary扩频信号的结构特点及扩频码集元素间的相关特性,提出了一种扩频码长度和失步时间联合估计方法。该方法能够同时估计出M-ary扩频信号的扩频码长度及失步时间,且不受扩频码集类型的限制。仿真实验表明,该算法能在较低的信噪比条件下对三种不同码集的扩频信号进行估计,且算法的性能随着所使用数据的增多而提高。     

基于OQAM-OFDM的NOMA通信系统设计

针对传统基于正交频分复用（OFDM）调制波形的非正交多址接入（NOMA）通信系统存在的旁瓣衰减较慢问题,提出了一种基于交错正交幅度调制的正交频分复用（OQAM-OFDM）波形的NOMA系统设计方案。所提设计方法通过在典型NOMA系统设计中加入OQAM预调制和滤波器组滤波等处理,有效加快旁瓣衰减,实现了较好的频域聚焦性能。仿真结果表明,提出的设计方法不仅有效提高了系统的频谱利用率,而且在抵抗多径干扰时误码率有所降低。虽然重点研究了通信下行链路,但是所得结论同样适用于上行链路。     

采用TDMA和CSMA混合MAC协议的时隙调整算法

由于车联网(VANET)拓扑动态变化,车辆高速移动以及不同服务质量要求,制定媒体接入控制(MAC)协议面临巨大挑战。在控制信道间隔内采用基于TDMA和CSMA的混合接入协议是最有效的MAC协议之一。基于TDMA和CSMA的混合MAC协议(T-C-MAC)能够依据车辆环境调整TDMA帧长度,并能有效地传输非安全消息。为了提高T-C-MAC协议的性能,提出了一种基于三跳邻居信息的时隙调整(THSA) 算法。通过有效地调整车辆传输时隙,基于THSA的MAC（THSA-MAC）协议能够有效地实施广播服务,提高了安全消息传输率。实验数据表明,THSA-MAC有效地提高了安全消息传递率。     

SIMO-NOMA系统分步多用户检测策略

上行免调度非正交多址接入（NOMA）系统中,针对低信噪比情况下通过压缩感知技术联合检测活跃用户和数据的误码率性能比较差的问题,提出了分步多用户检测策略。该策略考虑信号的稀疏度对系统检测性能的影响,理论分析得出了检测成功概率的下界,以降低稀疏度来提高重构概率;结合压缩感知硬融合算法（CS-HFA）,对稀疏信号进行二次筛选,最终实现信号的精确检测。仿真结果表明,随着信噪比、活跃用户数或者过载率的改变,改进方案表现出较好的系统检测性能。     

基于串并结合策略的SCMA多用户检测

稀疏码分多址接入（SCMA）是促进第五代移动通信系统发展的重要无线空口技术支撑,能够满足海量连接的需求。针对上行SCMA通信系统接收端使用的基于串行消息传递算法（MPA）的多用户检测迭代运行时间长,导致系统时延的问题,提出一种串并结合SCMA多用户检测算法,充分融合了串并行消息传递特点。仿真结果表明,相比串行MPA多用户检测算法,所提算法可降低系统的复杂度,且每轮迭代运行时间减少,从而减小了时延,实现了误比特率性能与系统时延、系统复杂度之间理想的平衡。     

一种用于SCMA系统的混合期望传播检测方法

作为一种新的非正交多址接入技术,稀疏码多址接入（Sparse Code Multiple Access,SCMA）被提出以支持大规模连接。基于稀疏因子图,SCMA利用低复杂度的消息传递算法（Message Passing Algorithm,MPA）来实现接近最优的多用户检测。但是,传统MPA的复杂度仍然很高。为了灵活地控制算法的复杂性,提出了一种混合期望传播检测算法用于SCMA检测,建立算法复杂度与信道阈值之间的关系,利用信道阈值控制算法复杂度。此外,将混合期望传播检测算法与消息回退机制相结合以提高性能。仿真结果表明,与其他检测方案相比,所提算法可以灵活地在算法性能和计算复杂度之间进行折衷。     

TDRSS接收机码分多址干扰抑制方案设计

为了在跟踪与数据中继卫星系统（TDRSS）中实现码分多址（CDMA）应用,需要完成多用户检测（MUD）及码分多址干扰（MAI）抑制。采用减性多级迭代对消算法,在数字信号处理芯片中完成信号再生、延时校正、时域相减对消,可以完成至少12通道的多用户检测,并能将多址干扰抑制至最小1 dB以内。该算法可作为通用MUD算法的有效补充,并能应用于各类非最优的CDMA系统中,具有迭代级数可选、通道扩展性强、工程实现性好的优点。