多维地址码对OCDMA系统性能的影响

讨论了一维/二维二次素数码、光正交码的构造过程、相关性、容量等特性,分析了它 们对光码分多址(OCDMA)系统误码性能和用户容量的影响。为得到不同码字与不同维数码字 对OCDMA系统的 误码率影响程度,仿真比较了一维、二维二次素数码和一维、二维光正交码之间的误码 率与同步用户数的关系以及二维素数码与二维光正交码的误码率与同步用户之间的关系。 结果表明：二维误码性能高出一维码误码性能几个数量级;二维素数码在并发用户数较少时 ,优于二维光正交码,并发用户较多时,其误码率相当。研究结果对实际系统中不同条件下 选择码字提供了参考。     

具有天线选择与中继选择的空间调制技术

针对空间调制（SM）技术存在的缺欠,提出了具有天线选择和中继选择的空间调制系统方案。首先在多输入多输出(MIMO)信道模型下,通过对发送端天线选择,将拥有最佳信道状态的天线选出进行SM,打破SM技术对发送端天线数的限制,并提升采用高阶调制的SM分集性能。然后进一步将此思想引入协作通信网络,结合传感器网络的分级观念,提出采用中继选择和空间调制的中继传输协议,并通过仿真观察系统分集性能的改善。仿真结果表明,上述中继传输协议不仅能提升系统性能,而且使系统配置更加灵活。     

基于格规约辅助的MIMO系统GMD-TH预编码方案

现有的GMD-TH(Geometric Mean Decomposition-Tomlison Harashima)预编码方案在发射 端未对获得MIMO（Multiple-Input-Multiple-Output）信道增益矩阵优化,因而 其误码率和分集增益无法获得令人满意的效果。为此,在原有MIMO系统GMD-TH预编码的基础 上,提出一种基于格规约辅助的GMD-TH预编码方案。该方案采用基于格规约的算法对信道 矩阵进行优化,经过优化的信道矩阵其列向量之间具有更好的正交性并且向量的长度更短, 并且采用优化的信道矩阵提高了GMD-TH预编码MIMO系统的分集增益。仿真结果表明：相比于 传统的线性预编码方案,该预编码方案有效地提高了MIMO分集增益,相同误码率下,信噪 比降低3 dB以上,具有实用价值。     

基于CP分解的MIMO-OFDM系统接收信号盲检测

多输入多输出-正交频分复用（MIMO-OFDM）无线通信系统中接收信号从空间、时间、频率的维度形成多因素的阵列信号,传统的矢量或者矩阵代数的建模方法在处理多因素信号问题上显得不足,无法利用多因素间的关系,而张量分析在解决多维阵列信号处理的问题上具有优势。针对MIMO无线通信系统,结合OFDM技术,研究了张量信号的建模及分解方法,并充分利用张量信号的分解唯一性提高无线接收信号的检测能力。提出了基于CP（CANDECOMP/PARAFAC）张量分解方法对未知信道状态（CSI）的MIMO-OFDM系统进行接收端的张量信号建模和盲检测,并通过仿真分析验证了模型的可行性。仿真结果表明,在接收天线数目大于发送天线数目且各径信道独立情况下,基于CP分解的接收信号盲检测算法在误码率为10-4时,随着接收天线数目增加,信噪比可获得约5 dB的增益。     

一种短波MIMO系统模型及适用性分析

在现有Gesbert 多输入多输出（MIMO）系统模型的基础上,结合短波天波信道的传 播特点,建立了一种短波MIMO系统模型。所建立的模型是一种解析模型,可由接收天线相关矩阵、发射天线相关矩阵以及传播模式相关矩阵产生。通过对该模型进行适用性分析发现,其与实际HF MIMO系统的信道矩阵具有相同的秩特性。该模型避免了直接测量HF MIMO信道矩阵的复杂性和局限性,可以用于进行HF MIMO系统容量计算。     

基于相关信道统计的有限速率反馈波束形成

针对实际MIMO系统无线信道存在的空域相关性,提出了一种基于 相关信道统计的改进算法。基于此算法,并采用随机码本量化信道信息形成一种新波束形成 方案,它只需要有限速率反馈部分信道信息,可以同时获得系统多用户分集增益和阵列增益 ,解决了常规波束形成需要大量信道反馈信息和相干波束形成系统性能对信道瞬时变化信息 敏感的问题。仿真结果表明,提出方案在相关信道下相当有效,其性能超过常规波束形成, 即使在有限反馈限制条件下,其性能亦接近相干机会波束的性能,仅有0.2 bit/s·Hz -1的性能损失。     

多用户MIMO系统广播信道的连续块对角化预编码算法

针对块对角化（BD）算法无法满足各个用户的需要、串行优化（ SO）算法排序复杂、容量较低的问题,提出了一种连续块对角化（SBD）算法。该算法按照 各用户的信道条件、服务质量（QoS）需求给用户定义不同的优先级,并按优先级次序进行 块对角化,后续用户在对高优先级用户及同优先级用户不干扰的条件下采用块对角化法抵消 共信道干扰（CCI）,功率分配方式采用等功率分配。数值仿真表明,该算法在不增加计算 复杂度的前提下 ,基本满足各个用户的需求。     

基于嵌套张量模型的MIMO中继系统组合接收算法

目前在单向双跳多输入多输出（MIMO）中继系统中,基于嵌套张量模型的接收算法主要采用单步交替最小二乘（ALS）和KRF（Khatri-Rao Factorization）算法。在时变信道且实时性要求较高场景下,计算复杂度高是制约其应用的主要因素。为此,在对单向双跳MIMO中继系统建模基础上,提出了基于嵌套张量模型的双步组合接收算法。该算法通过对接收的数据张量进行重建,将符号估计和信道估计分离,充分利用ALS和KRF的算法优势,有效降低了计算复杂度。同时,对算法的可辨识性进行了分析。仿真结果表明,该算法保持了与传统嵌套PARAFAC的最小二乘（Nested PARAFAC ALS）算法的相同估计性能,在源天线个数变化时,计算复杂度降低了80%以上;在中继天线个数变化时,计算复杂度降低了50%以上。     

SSC-MRC混合合并接收系统在n-Rayleigh信道下的性能分析

在n-Rayleigh信道下,研究了结合切换驻留合并(SSC)与最大比合并(MRC)的混合合并接收系统的平均符号误码率(ASEP)性能。基于矩生成函数(MGF)方法,推导了SSC-MRC混合合并接收系统在n-Rayleigh衰落信道上采用相干检测的M进制相移键控(PSK)、正交幅度调制(QAM)、脉冲幅度调制(PAM)等几种数字调制方式的ASEP的精确表达式,然后对不同系统条件下的ASEP性能进行了数值仿真,结果表明：随着分集支路数的增大,衰弱因子的减小,系统的ASEP性能得到了很好的改善,验证了理论分析结果的正确性。     

基于块对角化的格基规约GMD矢量预编码

研究了对多用户多输入多输出下行链路进行块对角化后,使用格基规约算法的几何均 值分解矢量预编码的实现方法。根据块对角化思想将多用户多天线信道分解为等价并行子信 道,基于等价子信道给出了单个用户的几何均值分解矢量预编码的传输方案,通过使用格基 规约算法分别结合连续干扰消除和垂直分层空时编码两种方法,求解矢量预编码中的扰动矢 量。仿真表明,提出的方法误码率性能优于块对角化矢量预编码算法2 dB以上,而且能在不 降低系统性能的前提下降低计算复杂度。     

MQAM-WPM-FH多载波跳频通信系统误码率性能分析

为了分析多进制正交幅度调制(MQAM)映射方式、小波滤波器长度和小波包树结构对小波包跳频通信系统（WPM-FH）的影响,首先利用多进制幅移键控(MASK)和MQAM之间的关系,推导了MQAM-WPM-FH系统在加性高斯白噪声(AWGN)信道中的误码率理论公式,分析了不同小波滤波器长度和小波包树结构对WPM-FH系统的影响。理论分析和仿真结果表明,与正交频分复用跳频（OFDM-FH）系统相比,MQAM-WPM-FH系统具有较高频带利用率和较好的性能;在给定带宽下,通过增大MQAM数据映射中的星座点数M和小波滤波器长度L,可以有效降低多址干扰(MAI)对系统的干扰;AWGN信道下,不同的小波包树结构对跳频系统的性能影响较小,但小波包调制结构的多样性可以提高系统的安全性。     

60 GHz芯片间无线互连系统的MMSE-RAKE接收机误码性能分析

针对60 GHz芯片间无线互连信道中存在的多径衰落问题,将匹配滤波器和最小均方误差算法应用到60 GHz脉冲通信系统,重点分析多径信道下采用最小均方误差合并算法的RAKE接收机的误码性能。在IEEE 802.15.3c信道模型的基础上,对采用不同合并方式、不同干扰用户数目下的RAKE接收机误码性能进行了研究。仿真结果表明,随着干扰芯片数量的增加,引入匹配滤波器和最小均方误差算法的RAKE接收机不仅降低了接收机的采样率,而且有效提高了系统抗多用户干扰的能力,为芯片间无线互连系统的RAKE接收机设计提供了技术参考。     

基于SNSP的呼叫处理模型及其性能分析

本文研究了我们在“无线接入中心交换局系统”（ＷＡＣＯＳ）中提出的基于“简单网络信领协议”（ＳＮＳＰ）的“分布式呼叫处理模型结构”（ＤＣＰＡ）。该结构根据路由状态执行呼叫许可控制（ＲＣＡＣ），采用“预建立链路”和“并行连接控制”（ＰＣＣ）相结合的“改进的并行连接控制”（ＩＰＣＣ）算法加快呼叫处理进程。分析结果表明，同样的网络条件下〉ＲＣＡＣ更能保证业务尤其是低优先级业务的；ＱｏｓＤＣＰＡ结构更易实现     

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STPA的机载平视显示系统安全性分析

平视显示（Head-up Display,HUD）系统属于航电安全关键系统,可以提高低能见度下的飞机运行安全,需要在系统研制过程中开展完善的风险识别与分析。随着系统复杂性的增加,传统方法很难捕获系统组件交互带来的危险。为此,采用系统理论过程分析（Systematic Theory Process Analysis,STPA）对HUD进行分析,充分考虑系统的多方交互,识别系统潜在的不安全控制行为,同时利用时间自动机理论及其工具UPPAAL对系统进行建模,验证STPA识别的不安全控制行为;最后设计了一个路径算法,对导致其发生的危险路径进行检索。结果表明,该方法能够识别出系统潜在的危险及其原因,减少了人为因素对分析的影响。     

基于知识模型的目标识别专家系统

针对目标识别专家系统在工程应用中可维护性和可移植性差的问题,研究了一种基于目标识别知识模型的推理过程可柔性重组的专家系统。以识别要素项表征识别知识的元数据,利用识别要素项配置源数据格式和识别模板,当部署位置、侦察手段以及侦察数据格式改变时,只需要修改源数据配置、识别模板配置和识别知识库,而不需要修改软件代码,就能满足不同任务的识别需求。利用3个典型场景的应用测试验证了方法的可行性。     

共址干扰下的车载跳频电台误码率计算与分析

针对车载HF跳频电台的共址干扰问题进行了较为全面和深入的研究。首先对共址平台 和天线耦合度进行了分析,并通过建立有线实验平台和理论模型,深入研究了功率、频率、 误码率等参数之间的相互关系。在此基础上,通过分析HF组网的约束条件,建立了综合共址 干扰、跳频、组网等因素的误码率计算模型。实例分析表明,模型为评估系统性能和配置电 台工作参数提供了理论依据。     

基于多信号模型的综合化航电系统综合诊断算法设计

针对现代航电系统综合化程度高、故障现象复杂多变、故障诊断能力不足的现状,分析了综合化航电系统的故障特征,总结了其故障诊断算法的设计要求,并在此基础上设计了基于多信号模型的故障综合诊断算法,具体包括：建立了算法的总体架构,针对机上LRU/LRM级、子系统级和系统级诊断以及在线诊断的特点分别设计了适用的诊断算法模块,特别针对子系统与系统级诊断,设计了防虚警处理算法、快速诊断算法和精确诊断算法,以解决航电系统机内测试设备（BITE）长期存在的虚警难题,满足不同BIT工作模式下故障诊断的要求;建立了多层次诊断架构下的综合诊断流程,规划了各诊断模块的组成、功能、工作原理和输入输出数据。梳理了综合诊断算法设计的工作项目及其接口关系,给出了航电系统集成研发模式下综合诊断算法的设计流程,为工业部门在研制阶段进行航电系统综合诊断算法的设计开发提供支持。     

综合模块化航电系统失效模型分析

通过分析对比联合式航电系统和综合模块化航电系统(IMA)的体系结构特征,针对系统的资源紧耦合特性建立了IMA系统功能层次化失效模型。按照失效模型分析的资源解耦需求,对IMA系统的功能和服务进行了划分,分析总结了IMA平台的5类功能模型以及11种系统服务模型。按照失效机理对失效模型进行了分类。采用提出的失效模型分析方法对通信功能进行了失效分析并给出了失效应对策略,表明了本方法针对IMA系统失效分析的有效性。     

应用三维弹簧系统模型的锚节点部署优化

为使随机部署的三维无线传感器网络中锚节点的分布更加合理,提高未知节点定位精度,针对锚节点部署进行优化。通过构建弹簧系统模型,将锚节点抽象为通过弹簧相连接的点,使部分锚节点在合力作用下进行伸缩运动,达到提高网络性能的目的。当锚节点部署优化完成后,应用近似三角形内点测试（APIT）和DV-HOP（Distance Vector-hop）算法测试优化前后的节点定位精度。仿真结果表明,三维空间下的锚节点经过弹簧系统模型的部署优化后,锚节点网络覆盖率和定位覆盖率均得到了提高,网络平均连通度有所提升,且定位精度显著提高。