联合信道均衡与时间反演的室内保密通信方法

针对物理层无线通信的窃听信道问题,提出了一种适用于室内频率选择性衰落信道的均衡时间反演(Equalized Time Reversal,ETR)保密通信方法。首先,建立了均衡时间反演窃听模型,在信号发送端将均衡器级联配置,利用信道均衡技术提高信息传输的保密性能;其次,通过传统时间反演(Time Reversal,TR)技术的等效信道分析对均衡器进行了设计,根据均衡后的信道推导了系统保密信干噪比、系统保密容量、误码率的闭合表达式。理论分析和仿真结果表明,与传统的TR技术相比,ETR的保密信干噪比、系统保密容量更高,合法接收用户的误码率更低。     

基于线性相位近似的SOQPSK-TG信号同步算法

SOQPSK-TG （Telemetry Group version of Shaped Offset Quadrature Phase Shift Key）具有良好的频率利用率和功率利用率,广泛应用于无线通信系统当中。在连续通信模式下,SOQPSK-TG信号的同步主要采用直接判决算法。为进一步降低算法复杂度,推导了基于线性相位近似的最大似然估计误差鉴别器,理论上分析了算法估计性能,并搭建了简化的接收模型。通过仿真证明了算法在估计性能上优于脉冲幅度调制方法,算法误码率接近理论性能。     

小孔径超视距目标探测中的OFD-NLFM发射波形设计

针对小孔径超视距目标探测时阵列孔径减小空域滤波性能下降的问题,提出了一种正交频分非线性调频（OFD-NLFM）的发射波形设计方法。首先以正切调频函数为频率函数对发射信号进行建模,详细说明了影响脉压性能的正切函数时间副瓣电平控制因子的选择方法,重点提出一种基于凸优化的脉压信号峰值旁瓣抑制算法,建立了脉压输出噪声功率最小的优化模型并进行求解。仿真表明,提出的正交频分非线性调频信号具有较好的正交性,采用凸优化加权算法后脉压主瓣宽度比传统线性调频信号降低约1/3,峰值旁瓣为-31.22 dB,旁瓣电平平均值小于-100 dB,具备更低的抗噪声和干扰性能,从波形设计和脉压处理角度改善了空域滤波性能的不足。     

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。     

一种快速的DS/FH混合扩频信号捕获方案及其性能分析

为了提高DS/FH混合扩频信号的捕获速度, 提出了一种将DS/FH 信号中三维搜索转化为 二维搜索的快速捕获方案。通过对搜索过程的详细分析,推导出在单、双驻留条件下的平均 捕获时间数学表达式以及高斯信道下系统的检测性能计算公式。理论推导与仿真结 果表明：相对于传统的捕获方式,该方案有效地缩短了系统的平均捕获时间,具有更强的抗 噪性能,适用于存在较强噪声的复杂通信环境。     

一种认知跟踪雷达LFM波形库建立方法

认知雷达是下一代雷达发展的方向之一。在对认知跟踪反馈环进行分析的基础上,提出了一种线性调频(LFM)信号波形库的建立方法。在应用交互多模型跟踪机动目标的背景下,通过所建的波形库对发射波形进行实时调用,达到减小跟踪误差的目的。研究了具有不同调频率参数与FrFT旋转角度组合的不同数量LFM信号波形库的建立,以最小化模型选择不确定性为目的推导波形选择准则,得到了不同的波形选择策略。仿真验证分析其跟踪精度可以看出,构建具有一定数量LFM波形的波形库可以提高认知跟踪雷达的性能。     

宽带直扩信号的随机解调压缩采样方法

为了有效解决扩频测控通信系统宽带化带来的高速采样压力和高数据率问题,提出了基于压缩感知的直扩信号随机解调压缩采样方法。通过对模拟信号压缩采样原理进行研究,深入分析和推导随机解调采样原理及其数学模型,提出了基于压缩感知的直扩信号采集系统构架,并对压缩比取值影响因素进行了分析;给出了随机解调压缩采样系统硬件实现方案,并对其可行性进行了分析;最后对所提出的直扩信号压缩采样方法的性能进行了仿真分析。仿真结果表明,压缩采样系统可以实现直扩信号的压缩采样处理,并能够高精度重构原信号,但重构信号的解调门限会随压缩比增大而相应提高,这是采样率降低所需付出的代价。压缩采样为宽带直扩测控通信系统提供了一种高效的模数转换和同步解调处理思路。     

TD-LTE各种上下行配置的性能比较

TD-LTE是我国拥有核心自主知识产权的下一 代无线通信技术标准,共有7种不同的上下行配置,以灵活支持不同的上下行业务需求。通 过研究不同上下行配置对应的各种时序,得出不同上下行配置对上下行时延的影响。通过分 析在不同上下行配置下信道质量反馈、上行探测信号、混合自适应重传等技术的配置,研究 了不同上下行配置对上下行吞吐量及频谱效率的影响。同时利用系统仿真验证了以上分析结 果,给出了不同上下行配置性能下时延、吞吐量、频谱效率性能。研究结果为不同业务和组 网要求下 上下行配置的选择提供了参考依据。     

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。     

基于L频段数字航空通信系统1的F-OFDM波形设计

随着航空飞行器种类和数量的激增以及第五代（5G）移动通信系统和物联网（IoT）时代的到来,下一代航空无线通信系统面临着高安全性、大传输容量、低延时、强鲁棒性、高灵活性和综合业务提供等新的挑战。为此,提出了一种基于L频段数字航空通信系统1（L-DACS1）的滤波正交频分复用（F-OFDM）波形设计方法并探讨了可能的技术演进路径。首先引入了认知无线电、非连续载波干涉码OFDM和滤波器的思想,然后针对不同航空飞行器用户动态自适应配置波形参数。仿真结果表明,该方法得到的系统波形具有较低的带外辐射功率、优良的块误码率性能和较高的吞吐量增益。     

多功能通信中频信号数字产生技术

无线战术通信系统采用越来越多的信号波形以满足各种战术使用功能的要求，中频数字化处理是目前软件无线电技术方案实现多功能通信的基本技术途径。通过简述多种调制方式中频信号数字产生的基本处理方法，提出了一种具体实施方案，并分析了其技术特点。     

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。     

认知无线电线性自信号消除带内频谱感知方法

利用无线衰落信道AR模型,提出了一种不需要静默期的基于线性自信号消除的认知无 线电主用户信号检测方法。该方法无需为避免静默期而频繁地中断通信,提高了通信效率和 服务质量。仿真结果表明,该算法在多普勒频移较大时优于已有的无静默期带内频谱感知方 法,在满足IEEE 802.22无线区域网主用户信号检测需求的同时,增强了系统频谱感知的性 能。     

战术数据链射频辐射特征控制技术

传统的链路自适应技术只追求高效数据传输,会导致射频暴露,在电子战中无法保障数据链载体的安全性。以战术数据链主动射频隐身和高效通信为研究对象,利用多目标优化技术联合控制战术数据链的射频辐射特征（包含辐射时间、辐射功率和辐射波形）,建立了一种战术数据链链路自适应技术模型。该模型以给定距离的截获概率和给定距离的可靠传输速率为二重优化目标,以辐射特征为优化变量,并以第四代宽带无线通信系统LTE-A (Long Term Evolution-Advanced) 的部分调制编码参数为实例,证实了由所述链路自适应技术模型优化所得的最优解可以同时实现数据链的射频隐身和高效数据传输。     

八天线TD-LTE系统的波束赋形算法分析

多天线是天线技术的发展趋势,TD-LTE引入了8发2收的天线配置。基于小间距多天 线阵列,利用TDD系统信道互易性,波束赋形技术可以根据上行导频获得信道信息,形成对基 带（中频）信号的最佳组合或者分配,补偿无线传播过程中由空间损耗、多径效应等因素引 入的信号衰落与失真,同时降低同信道用户间的干扰。EBB(Eigen based Beamforming)算 法是波束赋形主要算法之一,该算法中在整个波束空间中,找到使接收信号功率最大的赋形 权矢量。通过仿真,对EBB算法在各种应用场景下的性能进行了分析,结果表明八天线E BB波束赋形算法可以正确实现波束合成,在低速或上行信道信息估计误差较小情况下能够明 显提高系统性能。     

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。     

基于Kronecker积的无线通信系统参量分离方法

针对无线通信系统中发射机非线性与多径衰落信道问题，提出了一种根据接收无线信号联合估计无线设备功率放大器（PA）非线性与无线信道单位脉冲响应的方法。首先，根据通信帧训练符号及发射机非线性模型构造卷积矩阵；接着，采用一次最小二乘（LS），根据接收信号估计PA的非线性模型系数与实际发送符号；然后，再采用一次LS，得到无线信道的单位脉冲响应估计；两估计可迭代或直接加取平均进行积累。理论推导与实验结果显示，采用过采样技术，所提方法可应用于单载波或多载波通信，实现PA非线性与无线信道单位脉冲响应的有效分离。新方法在无线通信的物理层射频指纹认证与信号可靠传输中具有应用价值。     

一种高灵敏度的超宽带脉冲信号包络检测方法

本文对超宽带(UWB)通信系统实现的关键技术,即接收机前端的超宽带脉冲信号的检测技术进行了深入讨论。根据对UWB脉冲无线电实际接收信号的时域特征提出了一种简易、新颖的高灵敏度包络检波检测方式,分析了其电路的实现与性能,并给出了实验的数据和结果。与其他方式的比较表明,该电路是一种简单实用的非相关检测方式,与其原有的基带相关处理部分结合可获得良好的超宽带信号接收效果。     

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。     

一个基于软件无线电的智能天线接收系统

智能天线技术是第三代移动通信中的核心技术之一,最初主要应用于雷达和军用抗干扰通信。随着软件无线电技术的发展,采用全数字处理,在基带通过对接收和发送信号的波束赋形,可以极大提高无线通信系统的容量和抗干扰能力。文中在讨论智能天线的基本原理和设计思路的基础上,提出并实现了一个适于扩频通信的智能天线接收系统。系统硬件平台的搭建以及固定波束形成的实现,为以后的软件算法的性能评估打下了基础。