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。     

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。     

采用矢量网络分析的超宽带脉冲传播特性测量方法

介绍了一种采用矢量网络分析对超宽带脉冲传播特性进行测量的方法。首先通过测 量,得到收发天线之间环路的频域响应;然后设计合适的激励脉冲波形,通过傅里叶变换至 频域,经过一系列算法处理,得到接收信号的频域函数;最后经过傅里叶逆变换,恢复出超 宽带信号时域波形。研究了这种方法的基本流程,解决了实际应用中存在的一些问题,并在 此基础上构建了测试系统。对超宽带信号的直线传播和反射进行了测试,测试结果验证了该 方法的有效性及其优势。     

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。     

椭圆球面波脉冲产生系统量化误差分析

椭圆球面波函数（PSWF）特性优良,是极具前途的非 正弦函数。由于幅度量化及数模转换器（DAC）输入位数有限,在基于直接数字波形合成的P SWF脉冲产生系 统中,量化误差不可避免。给出该产生系统误差模型,重点针对量化误差问题,从随机信号 分析的角度分析了PSWF脉冲产生系统中影响幅度量化误差大小的主要因素,通过仿真定量分 析了量化误差对所产生PSWF脉冲时域波形、频谱及互相关特性和频域能量聚集性等重要特性 的影响。理论分析和仿真结果表明：产生系统采用高于4倍的过采样率和大于12 bit的量化 即可有效降低量化误差对产生PSWF信号性能的影响。所得结论对工程应用研究具有一定参考 价值。     

应用于窄脉冲超宽带通信的均衡算法及其实现

由于高传输速率及多径效应的影响,在窄脉冲超宽带（IR-UWB）通信系统中,基于传统横向滤波器的时域均衡技术已无法对抗严重的码间干扰。通过收发两端联合设计,提出了一种以数据块为基础的基于码元的频域均衡技术,同时介绍了其应用前提和算法实现。仿真结果表明,所提方法能有效对抗超宽带通信系统中存在的码间干扰,是窄脉冲超宽带通信系统中更为现实的技术选择。     

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。     

大气激光通信中压缩数字脉冲间隔调制技术

为了提高大气光通信信息传输的高效性和可靠性,提出一种压缩数字脉冲间隔调制（CDPIM）技术。该技术对相邻4位信息码组分别经PPM编码后,把编码脉冲之间多余的空闲时隙用分段压缩码进行替换来进行编码。描述了CDPIM的符号结构,运用Matlab对发射功率、频带利用率、信道容量占用率、传输误包率等的仿真结果表明：在相同位分辨率4时,CDPIM的发射功率比FDPIM的发射功率节约23%,CDPIM的频带利用率比DPIM的频带利用率提高72%,CDPIM的传输容量比OOK的传输容量提高67%。在相同信噪比2时,CDPIM的误包率比DPIM的误包率提高60%,而且CDPIM调制技术能对接收的错误码组进行有效的自我纠错。     

MB-OFDM系统中采用梳状导频的信道估计

针对采用梳状导频的多频带正交频分复用(MB-OFDM)系统,提出一种新的基于频域插值定理的信道估计算法,即FD-INTERP.与传统的插值信道估计算法不同.FD-INTERP算法首先计算出导频点处的信道值,再根据DFT频域插值定理计算出时域信道.算法仅需较少的导频符号,提高了频带利用率,并且避免了插值计算,提高估计精度的同时降低了运算量.仿真结果表明该算法具有良好的可靠性和稳定性.     

多网跳频序列设计

提出了一种跳频序列的设计方法,将其应用于构建多子网的通信系统可以有效降低子网间的 相互 干扰。该方法在序列设计中引入了子网间用户的空间分布特性,在序列构造中充分利用了传 播时延和传播衰减来降低序列间的频点干扰。理论推导表明,该方法设计的跳频序列可以显 著降低子网间跳频序列的有效碰撞,在相同的频带利用率下比频分组网方式有更强的抗干扰 能力。     

一种超宽带模拟合并转发协作通信系统

针对频率选择性衰弱信道下协作通信系统信道估计复杂的问题,提出了一种模拟合并 放大转发超宽带（UWB）协作通信方案。该方案在源节点处对发送符号进行实数分布式空时 编码并附加传输参考,在中继节点处利用传输参考对多径分量进行模拟合并,从而构建了一 种改进型非正交放大转发协作通信系统。仿真结果证明,相对于无协作通信系统,模拟合并 转发协作系统无需信道估计就可获得传输性能的有效提升。     

用微机调整数字滤波器实现的可变时延、幅度均衡器

解决数字信号的传输问题,需要各种数字传输设备。为满足波形传输无畸变的条件,要求在使用频率范围内衰减特性和群时延特性为一常数。但实际使用的信道频率特性并不是这样理想,使传输波形发生畸变造成码间干扰而直接影响到传输质量。解决的方法是施加均衡技术。均衡的方法有多种,归结起来分为两类:时域均衡和频域均衡。前者近几年已发展到用卡尔曼滤波方法实现自适应均衡;后者传统上用模拟网络实现,有源、无源均可,缺点是体积较大、调整不方便等。针对这些问题,考虑     

基于脉冲形成网络的超宽带脉冲产生与设计

分析了超宽带天线对冲击脉冲波形的要求.利用阶跃恢复二极管和微带传输线.通过延迟的方法设计并制作了超宽带双极脉冲发生器.根据超宽带脉冲发生器产生的脉冲参数,通过理论分析和时域有限差分法(FDTD)仿真,给出了一种微带脉冲形成网络的设计方法,并利用该方法成功地产生了纳秒级宽度的双极性超宽带窄脉冲信号.测量结果表明:经过脉冲形成网络产生的信号具有良好的波形,且拖尾振荡小,有利于提高天线的辐射效率.     

非正弦波通信的发展与关键技术

为了正确把握非正弦波通信的发展方向,从脉冲无线电技术和正交函数两个角度分 析了非正弦波通信的发展历程,并对研究现状、待解决难点问题进行深入剖析;从信号设计 、谐振理论、辐射理论和信号产生4个方面分析了非正弦波通信的关键技术,以此探索发展 高能效、高频谱利用率的非正弦波通信体制的有效途径。     

可见光CAP-OFDM传输方案

针对室内高速可见光链路设计,提出了一种频谱高效的基于无载波幅度相位调制（CAP）的可见光正交频分复用（OFDM）传输方案,即CAP-OFDM。该方案首先采用一对相互正交的滤波器产生基带实信号,再利用哈特莱（Hartley）变换将其加载到频域正交的载波上,并通过添加直流偏置的方式实现信号单极化。基于朗伯(Lambert)辐射模型,推导了CAP-OFDM以及已有文献提出的基于脉冲振幅调制（PAM）的可见光正交频分复用（PAM-OFDM）、基于正交振幅调制（QAM）的可见光正交频分复用（QAM-OFDM）调制方案的误符号率理论解析式、频带利用率,并通过仿真实验验证了理论推导的正确性。仿真结果表明,调制阶数相同时,CAP-OFDM、QAM-OFDM误码性能相同,且优于PAM-OFDM;频带利用率相同时,CAP-OFDM误码性能最优,而QAM-OFDM最差。     

连铸结晶器非正弦振动波形的分析与研究

针对钢铁冶炼过程中连铸结晶器的非正弦振动要求,通过数学的理论分析,得到了一种便于实现的结晶器非正弦振动波形,分析研究了该波形的参效、动力学特性及工艺上的参数取值范围,为结晶器非正弦振动波形的实现提供了一种理论的实现方法.     

采用小波进行频带分割的脉冲压缩方法

针对因频带分割滤波器的不理想产生的频谱混叠、幅度以及相位失真导致子带脉压误差较大的问题,提出了一种采用小波设计的正交镜像滤波器组进行频带分割的子带脉压方法。借助小波及多分辨分析理论,利用最优频域准则设计频带分割滤波器组,消除或减小混叠失真、幅度及相位失真后,对信号进行频域分解,实现子带脉冲压缩。仿真结果表明,和传统的子带脉压方法相比,所提的脉压方法在主副瓣比方面提高了约12 dB,最大脉压误差减小了约7 dB,验证了该算法的正确性和有效性。     

突发通信中基于叠加训练的信道估计方案

针对无线突发通信中频带利用率低、信道参数获取困难等问题,提出了一种应用于突 发通信的叠加训练信道估计与检测方案。该方案将信息和训练叠加发送,通过预失真发送信 息符号使得训练与信息在频域正交,收端采用一阶统计信道估计和最大似然符号检测,并设 计了抗直流干扰的信道估计方案。仿真表明,新方案在消除训练序列的频带开销的情况下获 得了较好的信道估计和符号检测性能,与采用时分复用训练的方案相比,其有效吞吐率更优 。