多基站协作传输中的宽带OSTFDM-MIMO系统

在多基站协作传输中,由于发射天线分布在不同基站而导致接收信号具有内在的时间异步特性.基于现有MIMO系统同步环境下应用的正交空时分组码,提出了能适应多基站协作环境的一种异步空时分组码构造方法,并给出了相应的宽带OSTFDM-MIMO系统发射端编码结构和接收端译码实现.该系统在多基站协作传输中对信号异步传输具有鲁棒性,较传统的其它系统结构能提供更高的空间分集度和更高的数据传输速率,但同时不会增加系统接收机的译码复杂度.     

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。     

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。     

基于数据辅助的MPSK信号频域信噪比估计

为在载波频率精确恢复前提高多进制数字相位调制（MPSK）信号在低信噪比下的估计精度,提出了一种数据辅助的MPSK信号频域信噪比估计算法。算法在符号定时恢复和帧同步后提取同步段符号,相关运算后在频域进行信噪比估计。仿真结果表明,算法估计均值无偏,不受载波频率误差的影响,在符号长度为512、信噪比为-10 dB时,均方误差与克拉美罗界只有0.15 dB的偏差,特别适合于接收信号包含载波频率误差且要求低信噪比下具有较高信噪比估计性能的应用。     

降低OFDM系统带外泄漏和PAPR的新预编码方法

预编码技术是解决正交频分复用（OFDM）系统高带外泄漏和高信号峰均功率比(PAPR)的有效方法之一，但是一个预编码方案大多只解决其中的一个问题。针对这个局限，提出了一种联合预编码方案。该方案建立在一个降低带外泄漏的预编码框架下，引入编码冗余度，通过数学推导将问题转化为矩阵范数的最小化问题，并结合一种可以直接降低PAPR的预编码矩阵，联合推导得出优化正交预编码矩阵，最终实现同时降低带外泄漏和PAPR。仿真结果表明，与其他的OFDM方案相比，这种联合预编码方法可以仅使用一个预编码矩阵同时达到带外泄漏和PAPR的抑制，并且较小的冗余度就能达到很好的效果，随着冗余度的改变抑制效果也会有所变化。     

一种超宽带模拟合并转发协作通信系统

针对频率选择性衰弱信道下协作通信系统信道估计复杂的问题,提出了一种模拟合并 放大转发超宽带（UWB）协作通信方案。该方案在源节点处对发送符号进行实数分布式空时 编码并附加传输参考,在中继节点处利用传输参考对多径分量进行模拟合并,从而构建了一 种改进型非正交放大转发协作通信系统。仿真结果证明,相对于无协作通信系统,模拟合并 转发协作系统无需信道估计就可获得传输性能的有效提升。     

基于LMS估计的卫星移动通信定时同步优化

针对采用长期演进（LTE）通信标准的地球静止轨道（GEO）卫星移动通信系统上行定时误差会影响单载波频分多址技术正交性的问题,在LMS线性估计算法的基础上提出了一种适用于大时延环境下单载波频分多址定时同步优化方法。该方法对用户与卫星之间传输时延的变化进行估计,通过闭环控制补偿减小上行定时误差。仿真表明：该方法在使用LTE标准帧结构时,能保护用户上行信号正交性,避免符号间干扰,且传输速率损失约为9%,远低于传统拓展帧结构方法带来的损失,验证了方法的优越性。     

一种新的定时和频偏联合估计算法

提出了一种新的正交频分复用(OFDM)系统定时和频率同步联合算法。该算法仅需要一 个训练符号就可以完成定时和频偏估计,额外开销量小,定时和频率同步的实现均在时域进 行,简化了同步实现的复杂度。由于使用自相关处理,定时同步对频率偏差具有较强的鲁棒 性。与以往的定时同步算法相比,该算法避免了定时平台和多峰值的出现,即使在非常低 的信噪比下,其定时测度都是一个尖脉冲。仿真结果表明,该算法能快速地实现定时和频率 同步。     

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。     

基于循环谱的BPSK信号符号速率盲估计

在非协作通信中,符号速率估计是信号解调的关键过程。提出了一种基于循环谱分析的二进制相移键控(Binary Phase Shift Keying,BPSK)信号符号速率的盲估计方法,利用BPSK信号在循环频率维度中区别于其他相移键控(Phase Shift Keying,PSK)信号的峰值奇异特征,精确提取BPSK信号的载波频率,之后利用载波频率值估计符号速率。仿真结果表明,在信噪比不低于2 dB时,所提方法估计结果值与理论值完全一致。     

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。     

跳频高密度异步网台信号的分选

根据跳频高密度异步网台信号的主要特征，通过建立分选模型，确定分选参数，将跳频信号的网络信息参数用于跳频高密度异步网台信号的分选，并与跳频信号的频率统计特性相结合，提出了一种基于多接收机分频段侦收的跳频高密度异步网台信号分选算法，并对其进行了仿真验证。     

用于SFBC MIMO-OFDM系统的改进SLM算法

在空频编码（SFBC）多输入多输出正交频分复用（MIMO-OFDM）系统中传输符号存在较高峰均功率比（PAPR）问题,采用SLM算法能够有效降低系统峰均功率比,但随着发射天线数的增加,较多的快速傅里叶反变换（IFFT）会增加系统的计算复杂度,因此,构造F矩阵并提出了一种基于F矩阵SFBC MIMO-OFDM系统的改进SLM算法。采用F矩阵作为相位序列组对空频编码信号进行独立处理,获得最优相位序列取共轭,将共轭序列中每两个旋转因子为一个单位交换位置,并扰码SFBC后各天线的信号,以此减少了每根发射天线上的IFFT次数。理论和MATLAB仿真分析表明,该算法获得了良好的峰均比性能,同时也降低了系统的计算复杂度。     

一种基于星座图恢复的多进制相位调制信号识别算法

在实际调制过程中,无线电波传输多径及衰落引起的符号间干扰和信号接收端的载波频偏会造成星座图难以识别。针对这一问题,提出了一种基于星座图恢复和卷积神经网络的多进制相位调制信号识别算法。首先,设定相邻采样点距离和相位角的阈值以筛除发生符号间干扰时的采样点,保留剩余的有效采样点并形成聚类组;然后,通过旋转相邻聚类组抵消载波频偏带来的影响,实现星座图的恢复;最后,利用卷积神经网络对星座图进行特征自动提取和调制识别。实验结果表明,对于实测信号,所提算法能够较好地恢复星座图并实现BPSK、QPSK和8PSK的准确识别。最终的识别准确率达到了99.9%,较星座图恢复前提高了24.2%。     

基于网络编码的用户协作分集系统性能分析

针对非协作通信和传统协作通信系统不能达到高天线分集增益的问题,提出基于网络 编码的用户协作系统模型。研究了基于网络编码不同协作用户的天线分集增益,并分析非协 作机制、传统用户协作机制和基于网络编码用户协作机制的中断概率。理论分析和系统仿真 表明,基于网络编码的用户协作系统能显著降低系统中断概率,获得更大的分集增益,且协 作用户数越多,系统分集度越好。     

组合幂调频信号的时频移估计

为了准确估计接收信号的时频移参数和降低估计复杂度,设计了一种组合幂调频（CPFM）信号,该信号由具有时间间隔的正负幂调频（PFM）信号构成,并提出了基于CPFM信号的时频移估计算法。在算法中首先将CPFM信号降阶,然后独立地估计时延和频移,即采用三次相位函数（CPF）估计时延,通过正负PFM相位相消后再估计频移。相比于分数阶傅里叶变换（FRFT）时频移估计算法,所提算法避免了时延估计对频移估计的影响,而且仅需两次一维搜索,降低了计算量。仿真结果表明,该算法能准确地估计CPFM信号的时延和频移,并且频移估计均方误差（MSE）接近克拉美劳下界（CRLB）。     

高清晰度电视信号用外插内插预测编码方法

本文介绍了一种高清晰度电视(HDTV)信号的数字传输用高效编码方法。由于HDTV信号的带宽宽,所以存在两个主要问题:一是HDTV信号的随机噪声比传统电视信号的大,因而导致编码的效率下降;二是需要很高的取样频率。这样,就限制了编码算法的硬件实现。因此,本文提出两种技术来解决这些问题:第一是时空自适应滤波器,用它可降低随机噪声并改善编码效率;第二是具有自适应内场/帧间预测的外插和内插编码算法,这种算法消除了因高的取样频率引起的问题并保证了高效编码性能。     

OFDM系统中载波间干扰抑制方法

在高速移动通信环境下,OFDM系统在传输过程中出现的多普勒频移和收发两端本地振荡器之间的频率偏差,形成子载波间干扰(ICI)并造成系统性能降低。在分析子载波间干扰机制的基础上,讨论了自消除方法和分段均衡方法,并提出一种利用加窗技术改进的分段均衡方法。仿真结果表明,采用该改进的分段均衡方法能更好地改善系统的性能,有约2 dB的信道估计增益。     

一种适用于机载MPSK数传的同步技术及FPGA实现

机载数传设备的高速运动会带来较大的多普勒频移,设计一种不受频偏影响的同步解决方案对数传性能非常重要;突发方式的数据传输也给数传设备的接收同步带来了难度.为此,对于相位调制数传,提出了基于已知相位序列的相关同步算法,可以实现相关输出与收发频偏无关,很好地解决多普勒频移下的同步问题.该算法在FPGA上实现比较简单,性能可靠.