单频信号快速频率估计算法比较及改进

本文首先讨论并分析了各种插值DFT(离散傅里叶变换)算法,然后提出了一种实正弦信号的快速插值频率估计方法。该方法只需 3个DFT变换系数的实部构造频率修正项,计算量低,具有精度高、测频速率快的特点。计算机模拟和FPGA仿真均证实了该方法的有效性。     

考虑整数比特率及公平性的认知无线电OFDMA功率分配算法

在基于正交频分多址(OFDMA)的认知无线电系统中,每个认知用户在实际中都是以整数比特进行传输,而以往的速率取整算法只考虑了单认知用户。针对这种情况,提出了一种新的速率取整算法,该算法在原有算法的基础上进行了改进,让每个子载波最多参与一次速率的调整,从而使其在应用于多认知用户时保证了速率取整时的公平性,同时总的传输比特率比原算法有了一定的提高。仿真结果表明,所提算法有效提高了各认知用户在速率取整时的公平性。     

一种基于LMS滤波的OFDM系统信道估计方法

提出了一种适用于OFDM系统的最小均方(LMS)滤波的信道估计算法,对发送序列中导频位置的信道响应进行LMS滤波,进一步得出所有子载波上的信道响应。仿真结果表明,该方法同基于离散傅里叶变换(DFT)的信道估计算法相比,改善了估计的均方误差(MSE)和误码率(BER)性能。     

时相调制的频分多址接入性能分析

依据时相调制信号的相关系数分析了其频分多址接入性能，导出了用户间载频差与相 关系数的解析关系表达式，可以发现：由于其调制信息包含在很宽的边带谱内，因此，时相 调制的频分多址接入需要较宽的信道划分，且多用户间的互扰效果会随着载波频率差而起伏 变化，不过，总的趋势是随着载频差的增大而减弱。分析结果为时相调制的频分多址方案设 计提供了理论基础。     

基于Chebyshev混沌扩谱序列的MC-CDMA系统的峰均功率比研究

峰均功率比(PAPR)是多载波码分多址 (MC-CDMA)系统的一个重要指标, OFDM多载波调制技术虽然可以提高MC-CDMA系统的数据传输率和抗干扰能力, 但是在系统的峰均功率比方面则存在着亟待解决的问题。本文利用Chebyshev混沌扩谱序列的伪随机、非周期、数量大和良好的相关特性,作为MC-CDMA系统上行信道的扩谱序列,以改善输出信号的峰均功率比。分析和仿真结果表明在保持较低多址接入干扰的同时,还可以大大降低发射信号的峰均功率比。     

多载波系统中一种基于预编码的改进PAPR降低方案

针对多载波系统中峰均功率比（Peak to Average Power Ratio,PAPR）普遍较高的问题,首先给出预编码技术抑制PAPR的基本思路和预编码矩阵的一般性设计规则;然后将降低信号峰值的问题转化为在信号瞬时功率均值不变的条件下最小化信号瞬时功率方差的优化问题;最后,为了使预编码矩阵能够联合改善载波的相位和发送信号的非周期自相关性以提高PAPR的抑制效果,基于梯度搜索算法提出一种将非周期自相关性和相位共同优化的算法求解上述最小化问题,通过互补误差函数（Complementary Cumulative Distribution Function,CCDF）表示对PAPR的抑制效果。仿真结果表明,该算法在不影响甚至稍微提高系统误码率性能的前提下,相比于预编码方法改善约0.8 dB。     

基于离散傅里叶变换的高动态突发信号检测及频率估计

针对高动态突发通信应用环境,提出了一种新的基于频率域的突发信号检测及载波频偏估计算法,通过一次离散傅里叶变换（DFT）实现突发信号存在性检测及频率估计,并与经典Power-Law算法进行了比较。仿真结果表明：在低信噪比条件下,新算法检测信噪比门限改善超过1 dB,频率估计均方根误差小于符号率的1‰,并且对载波频偏及信号电平动态不敏感,实现结构简单,适合实时处理及工程应用。     

一种OFDM系统中PAPR的抑制算法

为降低正交频分复用(OFDM)系统中发射信号的峰值功率,提出了在一个OFDM符号内使用两种信号星座图对二进制数据进行编码,通过在各个子载波处选用合理的信号星座图来实现对峰值均值功率比(PAPR)的抑制。由于算法不改变现有OFDM系统的实现结构,在不影响OFDM中其它信号处理性能的条件下,仿真表明算法能有效地降低系统的峰值均值功率比。     

基于载波干涉和压扩技术的OFDM系统PAPR降低算法

提出一种新的基于联合使用载波干涉技术和μ-law压缩扩张技术的正交频分复用(OFDM)系统峰均比(PAPR)降低算法.该方案通过载波干涉扩展在一定程度上降低了系统的峰均比,并获得了较大的频率分集增益.此外,更为显著的峰均比降低在压缩扩张单元获得.仿真结果表明,通过合理选取压扩参数,该方案以较低的计算复杂度有效地降低了OFDM系统的峰均比,同时获得可靠的系统误码率性能.     

四维DSSS调制信号的峰均比抑制

针对四维直接序列扩频调制信号的峰均比（Peak-to-Aaverage Ratio,PAPR）问题,分析了成形滤波器滚降因子对调制信号PAPR的影响,得到了PAPR随滚降因子的变化规律,进一步引入了基于限幅的PAPR抑制方法降低调制信号的PAPR。理论和仿真结果表明,当滚降因子为0.42时,调制信号的PAPR值最小;所引入的PAPR抑制方法能有效降低调制信号的PAPR,同时对系统误码性能的影响极小,当限幅率为4、系统互补累积概率密度为0.1%时,调制信号PAPR降低了0.8 dB,系统误码率为10－5所对应的信噪比损失仅为0.3 dB。     

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。     

多无人机扩频测控链路的扩频码分析

在码分多址（CDMA）的多无人机扩频测控链路中,多址干扰（MAI）是多目标系统需考虑的重要因素。在此类系统中,针对抗多址干扰的要求,设计具有相应互相关性能的扩频码是首要任务。从多无人机对抗多址能力的需求入手,分析了码速率、用户个数以及码的互相关性能对抗多址干扰能力的影响,得出了Kasami码型互相关性较好、序列部分相关会降低互相关性能的结论。仿真结果验证了理论分析的正确性。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

一种改进的低复杂度OFDM峰均比抑制PTS算法

针对正交频分复用系统中的信号峰值平均功率比问题,提出了一种基于时域采样点幅度筛选的低复杂度部分传输序列算法。算法通过设置信号经过逆向傅里叶变换后时域采样点的幅度之和为判别函数,并设置适当的幅度门限,筛选出幅度大于门限的信号采样点集合,利用该集合来搜索信号峰均比抑制相位因子,从而降低算法复杂度。仿真表明,与传统峰均比抑制算法相比,改进算法在保持峰均比抑制性能的同时降低了算法复杂度。     

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。     

新型船舶自动识别系统设计及其同步算法分析

为了提高船舶自动识别系统（AIS）的容量,提出了基于正交频分复用技术（OFDM）的新型AIS系统设计方案。新系统设计主要包括系统参数设计、系统帧结构设计。新系统链路容量和信道传输速率均较传统AIS系统提高了6倍,实现了频域资源的有效利用。该系统对符号定时偏差和载波频率偏差特别敏感,因此对接收信号的同步处理必不可少,在设计的新系统基础之上提出了一种新的盲估计算法,利用包含在循环前缀内的冗余信息,在多径信道信息未知的情况下,直接通过对接收信号做相关构造一个归一化的相关特性函数,通过此函数可得到符号时延位置和多径信道长度,进而得到载波频率偏差。仿真结果表明在多径信道下该算法也具有较好的性能。