宽带信号数字信道化及跨信道重构侦测技术

针对在无源探测大带宽信号的过程中会产生跨信道失真问题,提出了一种跨信道可重构的信道化方法。首先经过均匀滤波器组粗滤波,再引入检测时间自适应的双门限能量检测机制,对粗滤波信号进行跨信道判决,之后对各个跨信道信号分别进行可重构信道化设计,从而恢复出原始信号。与传统的数字信道化方法相比,该算法能够更新能量检测门限对跨信道信号进行实时判决,对跨信道信号的重构准确率高于98.3%,实现了对跨子信道带宽信号的近似无失真重构。Matlab仿真结果验证了算法的有效性。     

一种适用于宽带短波通信OFDM系统符号定时同步的新方法

针对宽带短波通信正交频分复用（OFDM）系统,提出了一种不需要数据辅助的高效符号定时同步方法。该方法利用OFDM符号中的空载波不传输任何数据这一特性,通过最小化空载波上的数据能量来将符号定时点锁定在安全区域内,从而完成符号定时同步。该方法可以有效对抗多径效应,适用于短波通信系统。最后将该方法与Al-Dweik同步方案在宽带短波信道条件下进行了仿真对比,结果表明该方法有着更精确的符号定时同步性能,并且适用于各种星座图调制。     

基于OFDM系统的低压电力线通信信道估计的研究

主要研究了基于OFDM系统的低压电力线通信的信道估计问题。通过分析低压电力线信道特性,提出一种适合电力线信道且不需要导频的判决反馈信道估计方法。在信道慢时变的条件下,这种方法能够提高系统的传输效率。通过仿真电力线信道特性和OFDM系统,将这种信道估计方法应用在仿真系统中,能够得到较好的性能。     

多径衰落信道MPSK信号超指数迭代盲解调算法

为了提高多径衰落信道下的盲解调性能,提出了一种结构简单的MPSK信号盲解调算法。首先利用超指数迭代分数间隔盲均衡器实现联合定时同步与均衡,然后对均衡器输出信号进行非线性变换实现载波频偏的估计,最后利用二阶数字判决锁相环跟踪相位变化纠正剩余频偏和相偏。仿真结果表明,在多径衰落信道条件下,与现有算法相比,基于超指数迭代分数间隔盲均衡器的盲解调算法实现简单,误码率低,而且具有收敛速度快、性能稳定等优点。     

一种改进的LTE系统下行同步算法

LTE（Long Term Evolution）系统中,作为小区搜索的第一步,符号定时算法需要具备很强的鲁棒性。为了进一步增强现有符号同步算法的抗频偏性能,提出了一种优化的符号同步算法。该算法一方面保持已有分段相关同步算法的优点,同时考虑结合预频偏处理来进行符号定时与粗频偏的联合估计,再将多个相关运算集做叠加处理。理论分析和仿真实验结果表明,在多径信道下,所提算法在完成符号定时和粗频偏估计的同时,大大提高了系统抗频偏性能。     

一种新的SC—FDE系统粗定时同步算法

定时同步是单载波频域均衡(SC-FDE)系统的一项关键技术,其中的粗定时同步算法决定着同步收敛速度,由Schmidl和Cox提出的传统算法中出现的测度峰值平台影响着粗同步的精度与速度。通过训练符号格式的重新设计,利用其中4个相同部分良好的相关特性,提出了一种基于特殊训练符号的粗同步算法。仿真结果表明,在高斯白噪声信道和多径衰落信道条件下,新算法定时偏差估计的方差和均值接近于理论值,粗定时同步能够精确地完成,较好解决了测度峰值平台问题。     

基于噪声预测的低复杂度判决反馈均衡

针对散射通信系统多径效应严重，常用的频域非线性均衡算法复杂度过高的情况，提出了一种基于噪声预测的低复杂度判决反馈均衡方法。根据常用散射通信多径信道模型，在时延功率谱呈指数衰减的情况下，通过曲线拟合的方法预测非线性判决反馈均衡器的部分系数，从而达到降低算法复杂度的目的。仿真结果表明，所提方法不仅具有较低的复杂度，也具备良好的误码性能，在合适的阈值下，与原有算法的性能损失可控制在0.1 dB以内。     

基于改进阈值的低压电力线信道中的小波去噪方法

在电力线信道的小波去噪方法中,应用广泛的是小波变换阈值法.但传统的阈值法阈值单一,且在信号连续性较差的情况下,运用传统阈值法还会产生伪吉布斯现象.为了克服阈值法的不足,在平移不变量小波阈值去噪法的基础上,通过仿真低压电力线信道噪声,对阈值函数进一步改进,使阈值的变化与噪声的小波变换随尺度的变化特性相一致.仿真实验可以看出,该方法可以有效改善信号的信噪比,减小原始信号与估计信号之间的均方根误差,对含噪信号有更好的去噪效果.     

一种流星突发通信中联合自适应功率速率方法

提出一种新的用于流星突发信道的联合自适应功率速率方法,该方法在实现自适应改变速率的同时自适应的改变发送功率。仿真结果表明,与固定功率、固定速率方法相比,该方法可以在提高流星突发通信系统平均吞吐量性能3倍左右的同时,节省40%左右的能量。     

一种适用于超宽带脉冲信号检测的改进CUSUM算法

将最快检测技术应用于超宽带脉冲信号检测中,具体采用改进的CUSUM(Cumulative Sum )算法来检测 超宽带脉冲信号。首先分析了经过多径信道衰减后的超宽带脉冲信号概率分布特性,进一步 提出了适用于超宽带脉冲信号检测的改进CUSUM算法。理论分析和仿真证明了所提改进 算法性能优越且实现复杂度低。该算法克服了块检测算法的信噪比门限效应,且具有最优的 检测延迟性能,相同虚警限制下其检测性能明显优于能量检测算法。     

低信噪比下突发通信的同步检测

针对低信噪比下突发通信系统的同步检测问题,提出了一种利用接收信号平均信噪比和瞬时信噪比设置动态检测门限的同步方法,实现了信号检测门限的设置与信号脉冲出现时刻噪声能量的自适应匹配,提高了低信噪比下同步检测概率。计算机仿真表明在同步序列长度为63时,信号的有效检测工作信噪比可以降低到-5 dB。该方法适合于低信噪比下运动平台间的突发通信系统。     

多径环境下TDDM-BOC信号伪码周期估计

针对低信噪比下存在多径效应的时分数据调制二进制偏移载波(TDDM-BOC)调制信号的伪码周期估计难题,提出了一种基于二次谱的TDDM-BOC信号伪码周期估计算法。该算法首先推导出多径环境下TDDM-BOC信号模型,然后求出多径TDDM-BOC信号的功率谱,再求其二次谱,最后通过检测二次谱的尖峰脉冲间的间距得到多径环境下TDDM-BOC信号的伪码周期。实验过程中采用累加平均的方法可以达到降噪和精确估计的目的。仿真结果表明：该算法能够在多径环境下对TDDM-BOC信号伪码周期进行有效估计,且估计性能与多径环境有密切关系,这为今后我国“北斗”导航接收设备的开发提供了一定的理论参考。     

改进粒子群算法在频谱功率分配中的应用

在认知无线电中,由于次用户干扰门限要求的存在,传统频谱功率分配方式获得的次用户有效信道容量较低。针对这一问题,提出了一种基于粒子群算法的频谱功率分配算法。首先建立基于干扰距离的认知网络干扰模型,将频谱功率分配问题转化为函数优化问题,并借助混合随机变异思想的粒子群算法进行求解;针对寻优过程中的约束问题,提出了一种基于投入产出比的外点法,保证粒子群在可行域中寻优,最终获得频谱功率分配。仿真结果表明,与传统算法相比,所提算法能够获得较高的次用户有效信道容量。     

一种适用于稀疏多径信道的自适应均衡算法

针对传统的自适应均衡算法在稀疏多径信道下性能表现不佳的问题,提出了一种基于基追踪降噪的自适应均衡算法。该算法利用稀疏多径信道下均衡器权值的稀疏性,将自适应均衡器的训练过程看作压缩感知理论中稀疏信号对字典的加权求和,并利用重构算法直接对稀疏权值进行求解,解决了迭代参数设置和收敛慢的问题。采用基追踪降噪作为重构算法并选用变量分离近似稀疏重构对该最优化问题进行求解,既提高了权值的重构精度又降低了计算的复杂度。仿真结果表明,所提算法能够以较低的计算量和较少的训练序列达到更优性能,这对提升系统的通信性能具有参考价值。     

用Laguerre滤波器实现多径衰落信道自适应均衡

提出了一种衰落信道自适应均衡的新方法。该方法基于Laguerre滤波器结构，采用最小二乘估计估算滤波器极点，通过RLS算法实现自适应过程。仿真结果表明，由于Laguerre滤波器同时具有FIR和ⅡR结构的特点，在信噪比低、信道多径条件复杂的情况下，可以获得比通常的线性自适应均衡器和决策反馈均衡器更好的抗符号间干扰的效果；同时，Laguerre滤波器结构的稳定性有效地减少了差错传播的发生。     

SC-FDE宽带航空数传接收机的设计与实现

为满足航空信道条件下的远距离宽带数据传输需求,基于单载波频域均衡传输（SC-FDE）体制,采用8PSK调制体制进行了宽带数字接收机的设计,包括传输帧同步、载波同步、定时同步、信道估计和频域均衡。同时,为保证灵活应用的需求,采用数字内插的方式进行了可变传输速率设计。基于Xilinx现场可编程门阵列（FPGA）平台对硬件实现进行优化,最终实现了传输速率能够从112.5 Mbit/s覆盖到900 Mbit/s的数传接收机。仿真分析和硬件测试结果表明,该接收解调设备能够实现很好的性能指标,同时SC-FDE架构具备有效补偿多径传播影响的能力,适合应用于高动态无线宽带航空数据传输系统中。     

多信道认知用户能量高效的最优功率分配

针对多信道认知用户能量效率问题,提出认知用户能量效率优化模型,进而优化传输功率和感知帧长。首先,多信道认知用户基于多带宽联合能量检测方案,在一定传输功率和干扰功率限制下,建立了以单位数据能耗为目标的最优化问题;其次,通过非线性分式规划的对偶优化将目标函数转换为内点法求解形式;然后,结合内点法和二分法给出算法流程,进而配置最优功率和感知时间。仿真结果表明,对应不同通信环境采用该优化方法都能通过配置最优功率和感知时间达到能量效率最优。     

TRM-FMM室内无线定位技术

在室内多径环境下信号视距传播易受障碍物影响,导致现有的一些室内定位技术对室内环境分布的估计较为困难。时间反转镜(TRM)室内无线定位技术可以有效地减少室内多径效应对信号的影响以及复杂环境造成的延时。但是,若没有信号传输信道的信息,常规TRM技术的定位精度就会大打折扣。针对该问题,给出了一种基于快速行进算法(FMM)的TRM室内无线定位方法。该方法首先利用FMM和同时代数重建算法(SART)迭代更新计算室内环境分布,然后使用估计结果进行TRM定位。仿真结果显示,对于小型规模的目标物体定位误差约为1.84 cm,在未知室内信道信息的仿真环境下,该方法比常规TRM技术的定位精度提高约32.90倍。