民航地空通信自适应抗干扰系统设计与性能分析

在复杂电磁环境下，由于民航地空通信大频偏的要求，滤波器无法滤除波道内的干扰。针对此问题，提出了一种自适应抗干扰系统设计方法。对于落在波道内且与地空通信信号有效频带不重叠的干扰，首先对通信信号进行载波频率估计，然后使用自适应滤波方法进行干扰抑制；对于落在波道内且与地空通信信号有效频带重叠的恒包络干扰，首先重构载波信号，消除对恒包络信号估计的影响，然后根据恒包络信号的特性重构干扰信号并进行干扰分离。实验结果表明，该系统设计方法在不改变民航地空通信架构的前提下，抗有效频带外干扰的能力最大可以提升23.8 dB，抗恒包络干扰的能力最大可以提升39.4 dB，从而可以大幅提高航空飞行安全水平。     

关于高职铁路特有专业实训基地建设的探索

本文依据湖北省高等职业教育实训基地建设标准,以铁道通信信号专业为例,系统阐述了铁路特有专业实训基地建设的探索与实践。     

铁道信号联锁设备的故障诊断

矿区铁道信号设备堤指挥列车安全正点远行，提高铁路运输效率，保障矿区生产经营管理的重要设施。同时，铁道信号设备也会经常出现故障，诸如设备的失修故障、产品质量的故障，人为操作不当造成的故障等。本文主要阐述了铁道信号设备故障的诊断方法、故障诊断技术的应用、铁路信号联锁和设备发展重点等问题。     

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。     

铁路信号工岗位职业标准的专业课程选择与重构

对于学院来说,所谓发展,根本就是学科和专业的发展,它是学院的核心竞争力之所在,而课程建设则是学科和专业建设发展的核心。高等职业教育的课程建设应以工作过程为导向,按照职业资格标准细化出若干能力点,由此将其转化为由专业知识和技能训练所构成的体系。铁道通信信号专业通过对国家职业标准《信号工）的职业分解,在探索中对课程的设置和课程的内容进行了选择和重构。     

压缩域直扩测控通信信号载波同步技术

为解决压缩感知理论在直扩测控通信应用过程中面临的压缩域信号载波同步问题,针对重构算法复杂度偏高、计算资源消耗过大与系统实时性要求之间的矛盾,提出了一种改进的压缩域Costas环技术,该环路不再需要进行信号重构,可以直接从压缩域信号中提取频率和相位信息。首先通过压缩域信号估计理论分析,给出了压缩域直扩测控通信信号处理框架,并提出了改进的压缩域Costas环路;然后对环路模型及其跟踪精度进行了理论分析;最后通过计算机仿真验证了该环路技术有效性。理论分析和仿真实验表明环路能够在压缩域中实现高动态信号的高精度载波跟踪和解调处理。压缩域Costas环技术可应用在基于压缩感知的宽带扩频测控通信系统、认知无线电等相关领域,具有一定工程应用价值。     

可重构轨道角动量天线的研究进展

可重构轨道角动量（Orbital Angular Momentum，OAM）天线技术是突破通信瓶颈的关键技术之一，其在视距（Line of Sight,LOS）通信中的优势可以广泛应用于数据中心的信息交换、无人机空对地通信、无线回程通信和雷达探测等领域。总结了目前常见的模数、极化、方向图和混合可重构OAM天线及其实现形式，比较了当前可重构OAM天线的性能，展望了未来可重构OAM天线在无线通信领域的发展方向，为新型可重构OAM天线的研究与优化提供参考。可重构OAM天线的研究对无线通信系统的发展具有重要意义，在可重构OAM天线下一步的发展中，需要将新型材料与金属结构相结合，基于均匀环形阵列（Uniform Circular Array,UCA）原理的新型可重构OAM天线仍是研究重点。     

采用MRSSA-ICA的共信道多通信信号盲分离

针对时频域部分重叠的多个跳频通信信号共信道盲分离问题，提出了一种新的共信道盲分离算法SCBSS（Single Channel Blind Source Separation）。首先，重新定义多分辨奇异谱分析（Multi-resolution Singular Spectrum Analysis，MRSSA）算法，利用其冗余性来重构伪多输入输出模型；接着引入独立分量分析算法用于提取感兴趣的独立分量。仿真结果验证了所提算法分离多个正交相移键控（Quadrature Phase Shift Keying，QPSK）调制的时频域部分重叠跳频通信信号的有效性和鲁棒性，且不需要任何先验。     

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。     

用“双闭环”控制理论指导铁道通信信号专业中高职衔接人才培养方案建设

为增强学生的职业技能,适应社会对人才的需要,职业院校一直在探讨中高职衔接问题,文章首先分析了中高职衔接研究的理论价值和实践意义、国内外的研究现状,最后结合实际以“双闭环”控制理论为指导对如何建设铁道通信信号专业中高职衔接人才培养方案提出建议.     

基于压缩感知的直扩通信多音干扰抑制

针对直扩通信多音干扰抑制算法应用受限于采样率较高的问题,在分别构建信号和干扰稀疏字典的基础上,利用正交匹配追踪算法,设计了一种压缩域直扩通信多音干扰抑制算法,并通过理论分析和计算机仿真验证了算法的有效性。仿真结果表明,在已知干扰稀疏度的条件下,该方法能够有效抑制多音干扰,干扰抑制效果不随干扰数量、干扰强度变化而变化,在压缩率为1/2、干信比为20 dB的条件下重构信号与加性高斯白噪声信道中传输信号解调性能相比只有约5 dB的信噪比损失。这将为在多音干扰条件下压缩采样后直扩信号的重构提供一种有效方法。     

一种针对压缩域信号的新型锁相环技术

针对通信信号压缩采样获得的压缩域信号频率、相位提取问题,提出了一种基于压缩感知的新型锁相环技术。通过深入研究压缩域的信号估计问题,提出了压缩域锁相环路,可以直接在压缩域同步跟踪信号频率和相位变化,不再需要高复杂度的信号重构处理。分析了环路模型及其估计性能,并针对该锁相环可行性和性能分别进行了仿真实验。仿真结果不仅验证了压缩域锁相环的可行性,同时表明该环路能够实现高动态信号的高精度频率提取。压缩域锁相环的应用潜力较大,例如可以作为压缩感知通信接收机的同步解调方法。     

基于虚拟阵列的非圆信号DOA估计

针对传统的子空间类波达方向（Direction of Arrival,DOA）估计算法只适用于入射信号个数少于天线数的局限性，利用现代通信系统中常用的非圆信号实值特性，提出了一种虚拟阵列多重信号分类法（Virtual Array Based Multiple Signal Classification,VA-MUSIC）。该方法通过对阵列输出信号进行共轭重构和合并，获得虚拟阵列来增加阵列的有效孔径。更进一步，结合空间平滑技术有效地解决了相干信号的DOA估计问题。与传统的MUSIC算法相比，新算法不仅可以增加最大可估计信源数，而且在DOA估计精度、信号源角分辨能力等方面均有明显的优势。计算机仿真验证了该算法的有效性和优越性。     

采用加权叠加结构滤波器组的子带分割与重构系统设计

子带分割与重构系统是天线组阵系统的重要组成部分。针对传统子带分割与重构系统参数设置不灵活的问题，提出了采用加权叠加(Weighted Overlap-Add,WOLA)结构滤波器组实现子带分割与重构的方法，对WOLA结构的分析滤波器组和综合滤波器组进行推导，利用窗函数法设计具有重构特性的原型低通滤波器，并利用Matlab进行仿真。仿真结果表明，采用WOLA结构子带分割与重构系统增强了参数设置的灵活性，当输入信号是理想无噪信号时，重构误差在5×10-3以内，与离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transform,DFT)多相滤波结构相比，系统重构误差减小了一个量级；当输入带噪信号时，重构误差随着信噪比的增加而降低，当信噪比大于20 dB时重构误差回到5×10-3以内，验证了WOLA结构子带分割与重构系统的可行性和良好的重构特性。     

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。     

基于模糊聚类的常规通信信号自动分选方法

为解决从干扰环境中自动分选出常规通信信号的问题，提出了一种基于模糊聚类的常规通信信号分选方法。该方法首先利用区分度函数确定最优的相关度阈值参数，然后利用模糊聚类算法对利用频域检测和测向得到的测量集进行信号分选，并对分选后的通信信号进行特征参数估计。实验结果表明，该算法能够在不做任何假定的条件下对常规通信信号进行正确分选，并对窄带信号的特征参数进行准确估计。     

基于延迟自相关特性的码速率测量技术

通信信号的识别与解调是通信侦察的重要研究内容，在通常情况下，通信信号的很多参数并不知道。本文介绍了一种基于通信信号码延迟自相关特性的码速率测量技术，并给出了码速率测量理论分析及基于硬件的实现技术，仿真和实验结果表明本方案具有较高的测量性能。     

基于BP神经网络的通信信号调制体制识别技术

本文研究了基于BP神经网络的通信信号调制体制识别技术。提取了反映信号调制体制差异的特征参数，并从提高收敛速度和正确识别概率出发，构建了最佳的神经网络分类器。实验结果表明，该技术拥有较好的通信信号调制体制识别性能。     

应用深度学习的信号解调

针对噪声干扰信道下的信号解调问题，提出了应用深度学习的信号识别方法，通过识别信号完成信号解调。深层置信网络使用受限波尔兹曼机为基本单元，设计针对通信信号识别的多层深层置信网络。通信信号首先变换为特定表征序列，并以此构建完备的训练集合对深度置信网络进行逐层的无监督学习和全局有监督的微调反馈学习，在深层置信网络的权重参数优化过程中实现对通信信号的特征提取与识别。仿真实验表明，与传统调制信号解调方法相比，应用深度学习的信号解调方法的检测性能有约0.4 dB的提升。     

电气化铁道感应电的危害及防范措施探析

介绍了电气化铁道感应电产生的原理，分析了电气化铁道感应电的危害，提出了电气化铁道感应电危害的预防措施。