HP89441A矢量信号分析仪在码分多址（CDMA）通信系统测量中的应用

本文通过了解CDMA通信系统对测量的特殊要求,介绍了HP89441A矢量信号分析仪在码分多址(CDMA)通信系统测量中的具体应用。     

基于MADDPG的无人机辅助通信功率分配算法

针对多无人机(unmanned aerial vehicle, UAV)作为空中基站辅助通信的吞吐量和公平性问题,提出了一种基于多智能体深度确定性策略梯度算法(multi-agent deep deterministic policy gradient algorithms, MADDPG)的功率分配算法,该算法通过联合优化UAV基站的功率分配和用户接入以提高系统吞吐量和公平性。本文首先构建了UAV基站为地面建立通信服务的三维场景,然后通过联合功率、用户关联和UAV位置约束,构建了吞吐量和公平性最大化的问题模型。考虑到该问题的复杂性,本文将所构建的优化问题建模为马尔科夫决策过程(Markov decision process, MDP),通过引入深度确定性策略梯度算法(deep deterministic policy gradient algorithm, DDPG)解决该问题。仿真结果表明,本文提出的基于MADDPG的UAV基站功率分配算法与其他算法相比,可以有效地提升系统的吞吐量和用户的公平性,提高通信的服务质量。     

WDM-PON中基于AWG的新型OVPN研究

在波分复用无源光网络(WDM-PON)中,提出了一种基于阵列波导光栅(AWG)的新型光虚拟专用网(OVPN)。OVPN采用环形结构,在不同光网络单元(ONU)之间使用波长通道直接通信,不仅保证了ONU之间通信的安全性,而且提高了网络生存性。分别从光功率损耗和系统误码率(BER)进行了数值分析,结果表明,本文结构不仅增加了通信的安全性,而且仅使用4个波长就能实现16个ONU的相互联接,从而节省了波长资源,且具有很强的抗串扰能力。     

荧光LED通信系统线性失真测量及其补偿

为了改善线性失真对荧光LED通信系统性能的影 响,首先建立了通信实验系统, 采用网络分析仪测量了通信系统的幅频响应,分析了线性失真特性。根据通信系统线性失真 的测量结果,设计了一、二、三阶高通滤波器作为线性失真补偿电路,将其与荧光LED通 信系统级联,分别测量了级联后系统的幅频响应。结果显示,采用三阶补偿电路后,荧光 LED通信系统的线性失真得到了明显改善,系统增益的衰减幅度由补偿前的50dB(0.3~6MHz)降低为三阶补偿后的20dB(0.3~45MHz)。为了确保通信系统具有相对平坦的增益 特性且要求系统增益的波动小于10dB时,系统的通频带宽度可从补 偿前的1.8MHz提高到 三阶补偿后的41MHz (范围为3~44MHz),增 大了约23倍,且在此频带范围内,系统具有 相对较大的增益(约为－30dB)。因此,补偿荧光LED通信系统的线 性失真,可以很好扩展通信系统所需的通频带宽度。本文的实验和分析可为进一步优化系 统参数及改进通信性能提供参考依据。     

多模光纤通信中的自适应功率分配光OFDM技术

为了解决多模光纤(MMF)通信系统中的自适应调制光正交频分复用(AMO-OFDM)技术存在的算法复杂度、自适应调制方案的具体硬件实现难度大等问题,本文提出了一种自适应功率分配光正交频分复用(APAO-OFDM)技术,并给出了一种高效的自适应功率分配算法.仿真结果表明,等信噪比(SNR)功率分配方式的APAO-OFDM技术能够获得与AMO-OFDM技术相近的最大传输速率性能,当最大传输速率低于14 Gbit/s时两者需要的发射光功率几乎相等.     

基于超连续谱的光阈值器的实验研究

光阈值器件能够抑制光码分多址(OCDMA)系统中多址干扰(MAI)噪声,增加用户数量。基于超连续谱(SC)的光阈值器件,对偏振态不敏感,而且结构简单,易于实现。为克服放大器放大倍数和高非线性光纤(HNLF)长度对SC阈值实验研究的限制,本文提出通过改变输入脉冲占空比来改变峰值功率的方法。在通信波长为1 550nm的OCDMA系统中,基于SC的阈值时,最佳阈值脉冲峰值功率为6.195W,所需带通滤波器中心波长为1 558nm,带宽为5nm。     

MIMO中继下行通信系统中的多目标优化设计

针对通信系统中系统功率消耗和接收信号均方误差(MSE)存在冲突关系,无法同时达到性能最优的情况,采用多目标优化(MOO)框架联合优化系统功率消耗和接收信号MSE.文中考虑两跳的多入多出(MIMO)放大转发(AF)中继下行通信系统.联合优化形成的多目标优化问题是非凸且难以直接求解的,为此,提出一种基于帕累托最优策略的资源分配方法,该方法采用加权切比雪夫法,并引入中继预编码矩阵的一般结构和Schur补引理将优化问题转化为SDP问题.仿真结果验证了所提出方法的有效性,表明其具有更好的性能,同时也给出了系统功耗和MSE性能之间的帕累托最优边界.     

CO-OFDM系统中利用阈值功率点改进的后向传输补偿算法

采用后向传输(BP)补偿算法补偿相干光正交频分复用(CO-OFDM)通信系统的非线性损伤是一种具有应用前景的方法。本文针对后向传输(BP)补偿算法计算复杂度高的问题,根据相干光正交频分复用(CO-OFDM)系统中非线性损伤与光功率的关系,通过选取合适的阈值功率点降低BP补偿算法的高计算复杂度。仿真结果表明,提出的方法可以大大降低BP补偿算法的计算复杂度,同时克服了传统算法过补偿的缺点,系统性能也得到提升。在100Gbit/s的CO-OFDM系统中,采用衰减因子为0.2dB/km的零色散光纤,信号传输3 200km(32×100km),光信噪比(OSNR)为16dB时,在选取合适的阈值功率点后,所需的BP补偿步骤数目由传统算法N=61降低为N=13,计算复杂度仅为原来的13/61。此外,采用改进的BP补偿算法补偿之后,系统的Q因子增加了0.204dB。     

基于偏振复用的单边带光生毫米波传输系统的研究北大核心CSCD

光子辅助的毫米波通信因其超带宽优势在下一代宽带无线接入网中有着广泛的应用前景,本文基于单个激光源和一个双极化马赫-曾德尔调制器(dual-polarization Mach-Zehnder modulator,DP-MZM)的光路结构产生了频率稳定的偏振复用毫米波信号,联合VPI与MATLAB仿真环境对单边带(single sideband,SSB)偏振复用四相相移键控(polarization-division-multiplexing,PDM)quadrature phase shift keying,QPSK、16阶正交幅度调制(16-ary quadrature amplitude modulation,16QAM)和32阶正交幅度调制(32-ary quadrature amplitude modulation,32QAM)信号分别实现了70 km、65 km与50 km的有效传输,并结合概率整形(probability shaping,PS)技术在28 GHz波段上,以相同净比特传输速率对比分析了均匀16QAM与PS-16QAM,均匀32QAM与PS-32QAM的SSB矢量毫米波(millimeter wave,MMW)信号在光纤传输条件下的误码率(bit error rate,BER)性能。仿真结果表明:在相同净比特速率,以硬判决阈值3.8×10^(-3)为判断条件,在普通单模光纤(single-mode fiber,SMF)传输系统中,PS-16QAM/32QAM信号光功率约有0.3 dBm的提升,非线性光纤(nonlinear fiber NLF)传输系统中,PS-16QAM信号光功率约有0.8 dBm的提升,PS-32QAM信号光功率约有0.5 dBm的提升,结果表明:经过PS后的MMW信号光纤传输性能有明显改善。     

数字超宽带信号的功率谱密度

该文根据各种超宽带(UWB)信号的调制特点,给出了统一的随机脉冲信号模型,并应用随机理论计算得出相应的功率谱密度(PSD)函数表达式,此PSD表达式应用范围广,适用于各种调制方式、多址方式、进制下的UWB信号。该文举例分析比较了几种典型调制下带有均匀分布的随机时间抖动(timing jitter)及理想情况下的信号PSD,结果表明,时抖动的存在平滑了信号功率谱,降低了对其他窄带通信系统的干扰。而且,文中给出的PSD函数表达式可以用来估计信号各参量的变化对PSD函数的影响,而不需要考虑脉冲序列的详细设计过程。     

基于FPGA的MEMS捷联惯性导航系统设计

针对石油、煤矿等特殊环境中对小型化捷联惯性导航系统的需求,设计并实现了基于现场可编程门阵列(FPGA)单芯片控制的微机电系统-惯性测量单元(MEMS_IMU)小型化捷联惯性导航系统。系统采用ADI公司的MEMS_IMU作为惯性器件,主控芯片使用Cyclone III系列FPGA,采用可编程片上系统(SOPC)工作模式,最终制成尺寸4cm×11cm的捷联惯导系统。系统实现了数据采集、误差补偿、导航解算以及与上位机通信等功能。实验结果表明,系统能满足在钻井等小尺寸测量环境中使用,连续姿态变换过程中姿态误差小于2°,实现稳定工作。     

SIP在3G通信网络中的应用研究

在高速移动的条件下方便快捷而又经济地通信,是市场的迫切需求.会话初始化协议(SIP)是能够在第3代移动通信系统(3G)中传输IP(Internet Protocol)多媒体业务的信令协议.它能够融合Internet和移动蜂窝系统.文中简要介绍和分析了SIP,并给出了一种基于该协议的在3G通信网络中的应用方案.     

UMTS中的定位技术研究

LBS(基于位置的服务)是当下最为流行的移动应用之一,而位置服务的提供离不开定位技术的支撑。文章介绍UMTS(通用移动通信系统)中影响定位精度的几个系统参量,列举UMTS标准中与距离相关的4个测量项:RSCP(接收信号码功率)、OTD(观察时间差)、RTT(往返时间)和PRACH(物理随机接入信道)传播延时、AOA(到达角),分析基于Cell-ID和E-CID(增强型Cell-ID)的定位以及OTDOA定位原理。最后,通过克拉美罗下限将UMTS与GSM的定位性能进行比较。     

基于偏振调制器和单模光纤的微波瞬时频率测量研究

提出了一种基于偏振调制器(PolM)实现微波信号 的瞬时频率测量(IFM)方法并进行了实验验证。它采用PolM同时实现相位调制和强度调制, 利用1个光源和1段单模光纤(SMF)保持光路中功率稳定,通 过光纤的色散将微波信 号频率映射到功率上,最后经过光电探测器(PD)探测并计算出两路电信号的功率比。这个功 率比一一对应于输入的微 波信号频率,最终能够测得所输入的微波信号频率。实验结果表明,它不仅可以实现1～12GHz宽带范围 内IFM,测量精度可以达到0.2GHz,而且能够同时保证 所测量的微波信号频率的系统误差小,稳定度好。     

专用短程通信技术在智能交通系统中的应用

自从智能交通系统(ITS)的概念提出之后,各国都投入了巨大力量研究开发及应用智能交通系统。为了实现ITS对车辆的智能化、实时、动态管理,专门开发了适用于ITS领域短距离间的通信协议,即专用短程通信(DSRC)协议。文章针对DSRS系统在ITS中的实际应用,论述了其技术优势、系统模型以及通信机制,并对相应的性能指标进行了比较,分析了其发展趋势和改进方向。     

基于双重调制技术的可见光通信系统研究

LED调制带宽制约着可见光通信(VLC) 系统的数据传输速率。为此,提出一种基于双重调制技术COB(chip on board)封装 的LED灯具,通过实现16级脉冲振幅 调制(PAM),将系统数据传输速率提升4倍;结合脉冲宽度调制(PWM)技术 进行调光,同时兼顾室内的照明及通信。采用Matlab软件模拟仿真视频传输试 验。结果表明,在相同信噪比(SNR)的情况下,基于双重 调制技术的VLC系统的误码率(BER)比传统使用开关键控(OOK)调控技术系 统的BER更低。本文系统在不增加器件带宽前提下,成倍提高了无线通信的 质量与 数据传输速率;从照明与通信的角度优化了VLC系统的信源,具有广阔的 应用前景。     

远场16km精跟踪系统实验研究

基于FPGA的精跟踪系统结构和工作原理,跟踪控制采用自适应模糊PID算法,在线实时动态调整PID参数值,在16km的星地光通信的精跟踪系统演示实验中实现了对通信光束功率(1550nm)的稳定,极大地提高了通信中1550nm光功率耦合效率,通过实验数据分析,精跟踪系统的跟踪精度达到了2.4μrad。     

基于SPW的PSK数字通信系统仿真与分析

在现代通信系统设计中,计算机仿真设计可以快速构建系统模型,降低开发成本和周期,实现性能评估、系统优化的目的.讨论了数字信号处理和通信系统仿真设计软件SPW的功能、应用,依据PSK通信系统原理,设计出了基于SPW的BPSK系统模型.调试、仿真获得了系统关键信号的时域波形、眼图及功率谱,结果表明仿真设计满足系统性能要求.     

用改进的邦加球测量法快速测量光纤的PMD

阐述了邦加球法测量偏振模色散(PMD)的原理,介绍了基于改进的邦加球法开发的PMD测量系统和测量实验。该测量系统利用可旋转偏振控制器和光谱仪同时测量单模光纤中各个波长的输出偏振态,从而测量出PMD群时延差(DGD)。和传统方法相比,该系统实现了计算机控制自动测量,显著地节省了测量时间,降低了PMD随时间变化而引起的测量误差,提高了测量精度。     

LED通信中利用蚁群算法优化光功率

室内可见光通信(VLC)的多光源阵列对称放置在房间的天花板上,光从LED光源出发经过直射、反射到达接收机端,在同一接收平面用户的接收光功率和照明强度不相等致使不能享受同等的通信服务质量,难以保证通信的公平性。针对通信系统中光源放置位置导致接收平面的接收光功率和照明强度分布由房间中心向周围快速衰减的问题,通过在4×4LED发射阵列端配备功率调节因子,利用蚁群算法建立与接收光功率和照明强度相对应的节点和路径的模型,提出使用方差作为评价接收光功率和照明强度均匀化的目标函数,构建能见度表达式据此推导出状态转移概率公式,并根据LED发射阵列和接收机位置对称的要求选取一组优化功率调节因子值。仿真结果表明,接收光功率和照明强度的方差分别从优化前的168 252和653 742降低到优化后的19.266 3和74.859 2,接收平面接收光功率和照明强度分布不均匀性得到明显改善。