UWB信道盲估计的频域递归最小二乘实现

为了实现超宽带(UWB)信号高效、稳定接收,提出一种基于信道频域特性的UWB信道盲估计算法.利用跳时脉冲相位调制超宽带信号一维统计平稳特性,结合递归最小二乘算法计算,达到信道参数盲估计的目的.计算机仿真结果与最大似然法信道盲估计算法结果的对比表明,新算法在误码率为10-4时,信噪比增益约为3 dB.新算法可同时对多路信道进行估计,对幅度和相位不存在模糊因子,且具有低复杂度的优点.     

基于脉冲锁相环的超宽带定位接收机设计

为减小短距离定位的复杂度,基于能量检测等非相关方法的波达时间(TOA)估计成为超宽带定位研究的热点领域.但当前方法仍须基于次Nyquist采样,即使采用帧或符号速率采样,也需要高精度步进搜索.借鉴锁相环频率综合器中取样锁相环原理,采用脉冲锁相环实现对超宽带脉冲信号的捕获,实现定位测距.由于在超宽带信号条件下,锁相环具有很高的干扰抑制作用,可以在极低信噪比下获得很低的TOA均方误差.在定位接收机实现中,利用了低复杂度的集成低频锁相环实现了定位测距功能.通过计算机仿真分析和电路实验表明该方法可靠性高,对硬件性能要求低,电路实现简单,易于集成化.     

超宽带测距、成像分辨率的Cramer-Rao下界

用参数估计方法进行了超宽带测距、成像分辨率的研究.介绍了DS-UWB的系统结构和特征,提出了应用该系统进行测距、成像.给出了Cramer-Rao不等式和Fisher信息在参数估计理论中的评价算法.推导出了超宽带测距、成像分辨率的Cramer-Rao下界公式.仿真结果表明,减小脉冲宽度、增大相关器接收前端的信噪比可以提高超宽带测距、成像的分辨率,同时,在理论上证明了窄脉冲具有高分辨率的原因.     

基于秩亏损的近场源定位快速算法

为避免近场源参数估计中的搜索计算,提出了一种改进的Root-MUSIC算法.该算法把阵列分成两个对称的子阵,并利用两个子阵信号子空间的广义旋转关系得到信号源角度的估计,然后利用估计出的角度和GESPRIT方法给出距离的估计.该方法在低信噪比下性能优越,能完成参数的自动匹配,且无需谱峰搜索计算复杂度低.仿真结果表明了此算法的有效性.     

一种突发直扩信号盲检测算法

针对突发直扩信号的盲检测问题,提出一种基于波动相关和滑动-延迟-相关相结合的盲检测算法.算法重点研究了突发直扩信号的存在性检测和信号起止点的捕获问题.首先利用波动相关法解决了信号的存在性检测问题,并精确估计出直扩信号的扩频周期,然后通过滑动-延迟-相关的方法准确捕获信号的起止点位置,最终实现信号的盲检测.仿真结果表明,该算法判决精度高,且抗频偏,在信噪比为-7dB时其检测概率可达90％以上.     

基于独特码符号距离的TDMA突发检测算法

突发信号检测有助于提高通信线路的利用率,或为监听、攻击及干扰线路提供信息基础。现有的检测算法往往需要信号模板等先验知识,且计算复杂度高。针对具有独特码结构的海事卫星时分多址(TDMA)信号,分析了其星座图的特点,研究了独特码符号之间的相位差特征,提出了一种基于独特码符号距离的突发检测算法。该算法无需使用信号模板,且统计量的计算复杂度低。实验表明,该算法能有效地检测出突发信号,且在低信噪比的情况下也能取得较好的检测效果。     

认知无线电中改进的低复杂度联合检测方法

认知无线电频谱检测中能量检测算法在低信噪比下检测效率低,而似然比检测(LRT)算法复杂度过高. 对此,首先在低信噪比下对LRT算法进行了化简,并给出了化简LRT算法性能参数的闭合表达式;提出了一种联合检测算法,在低信噪比条件下采用能量与简化LRT二次检测,在其他条件下则采用能量检测. 理论分析和仿真结果均表明,所提算法在低信噪比下能对主用户信号有效检测,且实现复杂度低,检测性能优于LRT算法.     

一种有效的CFCR域LFM信号分析方法

为了解决现代电子战领域中无延迟的线性调频信号分析方法计算量大,以及低信噪比情况下抗噪性能和估计精度不理想的问题,提出了一种有效的无延迟线性调频信号分析方法。所提算法通过利用局部尺度傅里叶变换和傅里叶变换,将线性调频信号变换到中心频率-调频率的二维域中。在中心频率-调频率域中,线性调频信号的能量得到有效积累,形成易于检测的尖峰。通过检测尖峰坐标,得到信号参数的估计值。为了提高估计精度和降低计算量,采用了双尺度估计策略。仿真结果验证了低信噪比情况下,该算法具有良好抗噪性能和估计精度,并且所提算法计算量小,易于实现。     

混沌跳时脉冲调幅超宽带系统设计与分析

针对混沌脉位调制超宽带系统具有较高误码率的缺点，提出了一种新的混沌跳时脉冲调幅超宽带系统．论述了系统的原理和结构，从理论上给出了系统在加性高斯白噪声信道中的误码率解析式．分析和仿真表明，混沌跳时脉冲调幅超宽带系统保留了混沌脉位调制超宽带系统的优点，而且在相同的信噪比下具有更低的误码率；在相同的误码率下，混沌跳时脉冲调幅超宽带系统的信噪比可以比混沌脉位调制超宽带系统节约3dB．     

超宽带脉冲穿墙雷达互相关BP成像

根据超宽带脉冲穿墙雷达目标回波信号与发射信号具有较强相关性的特点,提出一种新的互相关后向投影(BP)成像算法,该算法将沿天线合成孔径方向各接收阵元的回波信号与发射信号先进行互相关,将获得的互相关信号再利用BP算法进行相干成像.与回波信号进行直接BP成像相比,该算法具有消除脉冲建立时间对回波延迟时间估计误差的影响,提高目...     

Improved Multi-channel Blind Image Restoration Algorithm for UWB Radar

The imaging problem of low signal to noise ratio (SNR) echo is very important for ultra-wide band (UWB) through-wall radar.An improved multi-channel blind image restoration algorithm based on sub-space and constrained least square (CLS) is presented and applied to UWB radar system to deal with this issue.The high resolution of radar image is equivalent to multi-channel blind image restoration based on the improved model of the through-wall radar echo.And a new cost function is proposed to the multi-channel blind image restoration by considering the concept of sub-space as the limitation of blur identification.The proposed algorithm has all advantages of CLS and sub-space,and converts the image estimation to alternating-minimizing the two cost functions.Experimental results prove that the proposed algorithm is effective at improving the resolution of radar image even at low SNR.     

超宽带无线传输技术

主要介绍超宽带(UWB)无线传输技术的基本原理、特点、关键技术、空间容量等,并对当前的研究成果进行了概况和分析,指出UWB技术作为新兴的无线传输技术,虽具有设备简单,频谱利用率高等诸多优点,但在脉冲信号的产生、信号调制、接收端的信号检测技术等方面仍存在很多问题;与UWB技术相关的标准和规范及相应的物理层、网络层协议的制定仍是UWB商用化的主要障碍。在对UWB技术进行综合分析的基础上,指出UWB商用化面临的主要问题并指明其发展方向。     

基于自适应MMSE接收的直扩超宽带室内传输误码性能

在超宽带（Ultra—Wideband或Ultra—Wide bandwidth,简称UWB）室内密集多径的传输环境下,传统的Rake接收机在分集接收时需要进行信道参数估计。此外,为了收集多径能量,其相关接收器组的抽头数也要求较高,因而增加了接收机结构的复杂度,不利于在实际中应用。基于自适应信号检测算法在DSCDMA系统中具有算法简单以及较强的抗干扰性能等优点,提出了以自适应MMSE（Minimum Mean Square Error）接收机为核心的直扩超宽带（DS—UWB）室内高速无线链路的实现方案,并从理论上推导出了该方案在IEEE802．15．3a信道模型中的误码性能。仿真结果表明,在基本不损失误码性能的前提下,方案与采用传统Rake接收机的方案相比,不需要信道估计,从而具有结构简单、易于实现等优点。     

基于MB-OFDM UWB信号的MMF系统性能分析与仿真

针对多模光纤(MMF)通信系统中的模式色散和非线性问题,将MB-OFDM UWB技术融合到多模光纤系统中,从理论上对MB-OFDM UWB技术克服多模光纤模式色散机理进行了分析,证明了该技术具有较好的克服多模光纤模式色散的能力,研究了MB-OFDM UWB信号的峰值平均功率比(PAPR)及PAPR减小方法。应用Optisystem与MATLAB软件搭建了实验仿真平台,验证了应用MB-OFDM UWB技术的多模光纤通信系统有很强的克服模式色散的能力,证明了应用PAPR减小方法对系统非线性的改善作用。     

Turbo-BLAST系统的分组高斯近似迭代检测算法

给出了一种适用于Turbo-BLAST系统的低复杂度分组高斯近似迭代译码算法.该算法将各天线的发送信号分成两组,将其中一组信号的叠加看作干扰来检测另一组信号.为简化计算,利用随机交织的特点和中心极限定理,将干扰组的信号叠加近似为高斯分布随机变量,然后根据最大后验概率原则计算另一组信号的对数似然比.所提方法不仅可有效降低MIMO检测的计算复杂度,同时其性能也可逼近最优检测算法的性能.     

基于Mel频率倒谱参数相似度的语音端点检测算法

为提高噪声环境下语音端点检测的精确性,提出了一种基于Mel频率倒谱参数(MF-CC)相似度的端点检测方法。提取了每帧语音信号的Mel频率倒谱参数,然后将前十帧作为背景噪声,计算测试帧和背景噪声的MFCC相关系数距离,最后用得到的MFCC相似度距离曲线进行端点检测。实验结果表明,该方法在白噪声和粉噪声环境下均可得到理想的端点检测效果,并且在低信噪比时仍然有效。     

宽带系统中低复杂度RAKE接收机的性能研究

基于IEEE 802.15.3a建议的超宽带密集多径信道模型，对采用最大比和等增益两种合并方式的RAKE接收机的高速超宽带通信系统的性能进行了研究.理论分析和计算机仿真结果表明，在密集多径环境下，采用复杂度相对较低的等增益合并SRAKE接收机，可以使通信系统达到良好的误码率性能，所以其更适合于超宽带通信系统.     

PPM-UWB信号的GLRT同步捕获算法研究

提出了一种适合于PPM-UWB信号的基于广义似然比检测（GLRT）的同步捕获算法，首先采用了一种新颖的本地模板信号与接收信号进行滑动相关，得到符号速率的采样信号，然后通过精心设计训练序列的图案，利用GLRT实现信号时延估计．由于该算法采用了符号速率（几百兆赫兹）的采样信号，与传统的需要极高采样率（几吉赫兹）的同步算法相比，它极大地降低了系统的复杂度和运算量，同时也提高了捕获速度．通过在密集多径信道模型下，对PPM-UWB信号的同步捕获进行计算机仿真，仿真表明该算法能够快速有效地实现同步捕获．     

一种适用于超宽带系统的低复杂度RAKE接收机

根据超宽带室内信道特点,阐述了一种低复杂度RAKE接收合并方案,方案降低了采样速率. 此外,采用基于最小均方误差(MMSE)估计方法得到合并系数,使得接收机使用较少的分支数就能达到良好的性能. 仿真结果表明,在存在窄带干扰(NBI)和符号间干扰(ISI)的情况下,该MMSE RAKE接收机性能要优于传统的最大比率合并（MRC）RAKE接收机.