一种未知信道下的发射分集差分检测新方法

本文提出一种收发端均不知道信道状态信息情况下发射分集差分检测新方法。该方法将发射天线分组,对每组进行独立的差分空时分组编码以降低编码复杂度,并对每组天线信号进行正交扩频,以便接收端分离各组天线信号实现解码。这种方法不仅编译码简单、编码速率高,而且仍然保持了差分空时分组码的发射端和接收端不需要知道状态信息的优点,同时由于引入了正交的扩频码,系统可获得扩频增益。     

改进的Gold码并行组合扩频水声通信

将映射序列扩频(MSSS)方法用于并行组合扩频(PCSS)水声(UWA)通信，有效降低通信信号峰均比，进而提高通信性能。但当使用Gold码作为扩频码时，由于Gold码的循环移位相加特性，导致映射信号在接收端解相关时会出现伪峰，严重降低通信系统的性能。为了减小伪峰对通信性能的影响，该文提出基于相关峰相位差法的并行组合扩频(PDCP-PCSS)和交织并行组合扩频(IPCSS)两种方法。PDCP-PCSS方法在接收端加入相关峰相位差法对伪峰进行识别和剔除，有效降低了伪峰对通信性能的影响。IPCSS方法将交织技术与并行组合扩频相结合，避免了伪峰的生成。通过仿真和海上试验验证，这两种方法相比于传统的并行组合扩频水声通信(CPCSS)方法具有更好的通信性能，PDCP-PCSS方法的通信性能最优，但适用范围仅限于3个Gold码的组合，而IPCSS方法的适用范围更广。     

空时盲多用户检测

提出了一种空时盲多用户检测器，该检测器只需知道所需用户的扩频码且不需知道其信道特性即可工作在频率选择性衰落信道，它综合了约束最小输出能量（CMOE）盲多用户检测器和传统的空时二维RAKE（ST 2D-RAKE）接收器的优点而克服了它们各自的不足，它充分利用所需用户的空间、时间和扩频码信息来控制多址干扰（MAI）并能组合多径分量。最后研究了基于神经网络的实现方案。     

一种基于准正交空时码的低复杂度 MIMO差分检测方法

针对可实现全速率传输的准正交空时码,提出了一种低复杂度的准正交MIMO差分检测方法.该方法在发射端对数据比特进行联合星座映射,构造准正交空时码进行差分编码;接收端采用最大似然准则对两组星座符号对(symbol pair)并行差分检测.本文提出的星座集合及联合星座映射方法简化了接收端检测算法,降低了检测计算复杂度.     

多径信道下解调加权分数傅里叶变换加密的混沌直扩信号

为了在多径信道下解调加权分数傅里叶变换加密的混沌直扩(WFRFT-CD3S)信号,该文提出一种广义信道差分解调算法。在WFRFT-CD3S系统的发射端先对信息码进行差分调制,接收端将差分码与信道的乘积视为广义信道,并通过本地扩频序列构建频域匹配滤波器以估计广义信道冲击响应。接收端通过解差分广义信道冲击响应的估计值来合并各径能量并恢复信息码。对所提算法的误码率进行了理论分析,数值仿真验证了理论分析结果。数值仿真结果表明提出的解调算法可以在低信噪比下解调多径WFRFT-CD3S信号,保证了WFRFT-CD3S系统抗能量检测的能力。     

一种新的MMaryM编码结构和解调方法

该文在研究多重准正交扩频码组构造方法的基础上,提出了构造多重准正交扩频码组的改进方法,提出了基于位置映射的一种新的调制结构和解调方法.采用新的码字分组方法和位置映射,将准正交码字的解调变成正交码字解调的组合,从而获得较好的解调性能.分析和仿真表明该方法可以明显减小接收端的计算复杂度,并且可以提高信息传送速率,降低误码率.     

CP-CDMA系统中的时频差分编码与检测

提出了一种新的用于基于循环前缀的直接序列扩频码分多址（CP-CDMA）系统的差分编码与检测方法。该方法利用信道在时域与频域上的相关性进行时频两维差分编码,在接收端采用基于最小均方误差准则的非相干检测。计算机仿真结果显示,该方法与现有差分编码方法相比,在快速时变多径信道中具有更优的比特误码率性能和更稳健的抗多普勒频移特性。     

基于多级码编码正交频分复用的差分幅度相位调制

数字调幅广播(DAMB)需要高速的数据传输率,为此本文提出一种具有高带宽效率的编码调制方案。采用16差分幅度相位(16DAPSK)加正交频分复用(OFDM)调制,采用多级码(MLC)作为纠错编码,其分量码为标准卷积码及其删除型卷积码,系统具有高的带宽利用率,抗多径传输,接收端可以并行解码,以减小通常逐层解码所带来的大的时延和误差传播,并且由于差分调制的引入,接收端可以采用非相关检测,且毋须均衡器,简化了接收机的设计,本文还比较了短波信道中,采用时域差分和频域差分的效果,并得出了相应的结论。     

二维扩频系统中时频码片级差分检测的性能分析

时变频率选择性衰落信道中,针对二维扩频系统提出了一种时频码片级差分检测方法,并进行了误码率分析,同时进行了仿真验证.分析和仿真结果表明,时频码片级差分检测同时具有抵抗信道频率选择性和时间选择性衰落的能力,在选择性衰落信道中的性能优于平坦衰落信道中的性能.通过性能对比发现,时频码片级差分检测相对多载波扩频码片级差分检测能够更加有效地降低了载波间干扰对系统性能的影响.     

非正交-码索引调制方法

针对码索引调制(Code Index Modulation, CIM)相对于直接序列扩频在提升频谱利用率时,造成误比特率性能明显下降的问题,该文提出非正交-码索引调制(Non-orthogonal-Code Index Modulation, N-CIM)。发射端信息比特分割为伪随机(Pseudo Noise, PN)码映射块和调制信息块,并分别映射为PN码的索引和调制符号,调制符号的实部与虚部再选择相同的激活的PN码进行扩频。仿真与分析结果表明,在相同频谱效率时,N-CIM的误比特率性能比CIM在加性高斯白噪声信道中当误比特率为10–5时具备约2～3 dB的优势,在瑞利衰落信道中当误比特率为10–2时具备约2 dB的优势。     

基于重叠缓冲预解跳的DS/FH扩频信号快速捕获

DS/FH(Direct Sequence/Frequency Hopping)扩频信号捕获相对直接序列扩频(Direct Sequence Spread Spectrum,DSSS)需要更多维度的搜索,捕获电路复杂。针对现有DS/FH扩频信号捕获算法复杂度高、电路结构与波形参数强相关,以及通用性差、灵活度低的问题,提出了一种基于重叠缓冲预解跳的DS/FH扩频信号快速捕获方法,利用双缓冲补零(Double Block Zero Padding,DBZP)缓冲单元与预解跳单元的灵巧结合,将时域-频域-多普勒域高度耦合的扩跳频图案搜索进行降维分离,在保证积分增益的同时降低了捕获实现的复杂度。数值分析与仿真结果表明,所提方法兼顾了捕获性能与运算资源,相比现有基于预解跳方法的DS/FH扩频信号捕获算法的运算量减小了50%。     

高动态弱直扩信号的分级捕获算法

针对低信噪比高动态环境下直扩信号经典捕获算法中多普勒频偏估计精度和快速傅里叶变换(FFT)运算量的矛盾,提出了一种基于频偏补偿的两级非相干累加捕获算法。该算法以部分匹配滤波器结合快速傅里叶变换(PMF-FFT)算法为单元,首先利用第一级频偏粗估值对多普勒频偏进行补偿,然后通过调整第二级PMF-FFT中部分匹配滤波器长度并利用滑动平均窗对残余频偏进行精估。理论分析和仿真结果表明,与经典捕获算法相比,该算法在FFT运算点数相同的条件下,可以有效地提高多普勒频偏估计精度,并且在高动态环境下具有更好的检测性能。     

扩频多符号检测算法及实现

本文研究了差分直接序列扩频多符号检测器算法及实现.基于差分多符号检测算法,导出了差分直接序列扩频多符号检测器算法;采用声表面波(SAW)匹配滤波器和固定延迟线融合设计结构,实现了增益为13、同检符号数N=4的巴克码差分直接序列扩频多符号检测器.并对检测器的解扩解调性能进行了测试和分析.     

Mobile direct-sequence spread-spectrum underwater acoustic communication based on improved differential energy detector

A Doppler estimation method based on the structural features of spread spectrum signal was proposed,which could achieve real-time Doppler estimation for received spread spectrum signals by energy detecting the result of matching correlation calculation of adjacent received spreading symbols.In addition,this method made full use of the spread spectrum processing gain and could do Doppler estimation under low SNR condition.Improved differential energy detector was further proposed,which can effectively deal with the rapid carrier phase fluctuation interference caused by Doppler effect and time-varying multi-path interference by detecting the output energy of two correlators.Simulation verified the robustness of improved differential energy detector algorithm and the Doppler estimation method based on spread spectrum signal.At-sea data shows that improved differential energy detector combined with the proposed Doppler estimation method can achieve low bit error rate communication for direct-sequence spread spectrum underwater acoustic communication with large time-varying Doppler interference when SNR is ?10 dB.     

倍窗口相参扩频序列估计算法

针对传统直接序列扩频信号扩频序列估计算法在非同步模式下存在相位模糊的问题,提出一种倍窗口相参子空间投影跟踪扩频序列估计算法,通过设置两倍扩频周期长度窗口策略直接获取完整扩频序列,并通过相参合并的策略进一步提高估计结果的可靠性,仿真实验验证了所提算法的有效性。     

基于循环平稳差异的直扩信号盲提取抗干扰方法

提出一种基于循环平稳差异的直扩信号盲提取抗干扰方法.针对源信号在统计域上的近似独立性,构建直扩通信盲源分离抗干扰模型,基于源信号的循环平稳差异,利用循环自相关函数的典型极值点定义一个用于区分直扩信号和干扰的二阶循环差异度特征参数,通过比较该特征参数的大小进行模式识别,提取出直扩信号而抑制掉干扰,达到抗干扰的目的.仿真结果表明:当信干比(SJR)为-40dB、归一化信噪比(NSNR)为9dB时,直接解扩/解调信号的误比特率约为IE-0.3,而本文所提抗干扰算法误比特率(BER)低至IE-3,可从强干扰中有效分离并提取出直扩信号.     

Optimization of Coded Spread Spectrum System Performance

Error correction coding techniques significantly improve performance of spread spectrum communication systems in environments containing jamming, multipath, and unregulated multiple access. This paper investigates the optimization of spread spectrum system performance for time-varying unknown interference. Noncoherent frequency hopping (FH) spread spectrum modulation, and hybrid FH-PN incorporating a direct sequence PN modulation on each hopped frequency are studied. For FH or FH-PN, the data modulations considered are differential phase-shift-keying (DPSK), differential quadriphase-quadriphase-shift-keying (DQPSK), and multiple-frequency-multiple-frequency-shift-keying (MFSK). Both block and convolutional error correction coding techniques are studied as a means of improving the spread spectrum performance.     

基于改进传播算子的DS-SS信号扩频序列盲估计方法

本文研究了DS-SS信号的扩频序列盲估计问题,针对现有特征值分解算法失步时间估计不准和计算量大等缺点,提出一种基于改进传播算子的扩频序列盲估计算法,该算法对传统传播算子估计信号子空间的方法进行了改进,使之能够估计扩频序列,并利用信号子空间估计信号失步时间.与基于特征值分解的方法相比,本文算法提高了失步时间的估计精度,并有效的降低了计算量.最后对算法计算量和性能进行了仿真分析和验证,结果表明本文算法有效,计算量远小于现有特征值分解算法,且估计性能在低信噪比条件下更优.     

基于传播算子的DS-SS信号扩频波形估计

扩频信号波形估计的本质是信号子空间估计。针对直接序列扩频（Direct Sequence Spread Spectrum,DS-SS）信号的扩频波形估计问题,提出了一种基于传播算子的估计算法。针对现有算法估计信号子空间计算量较大的不足,所提算法利用传播算子估计信号子空间。理论分析了所提算法与现有算法的计算量和性能,并进行了仿真实验。仿真结果表明所提算法有效,且计算量远小于现有算法。     

一种基于差分匹配滤波的高效捕获算法

扩频接收机系统中,载波的捕获是衡量系统性能的重要指标。当系统接入多路叠加并行信号时,若需要在二维对信号进行捕获,所需捕获时间、所耗资源和接收机功耗将成倍增加。文中针对此问题,提出了一种基于差分滤波器的分集接收方案,大幅降低了系统资源的占用,从而减少了功耗、成本和捕获时间。利用伪随机码的双极性和差分滤波结构减少了所用加法器的数量,并结合对伪随机码并行分集的结构,在多路中对滤波结果进行复用。通过对传统快速相关捕获算法、快速捕获算法、频率相关法以及文中基于差分滤波的并行分集结构进行了复杂度对比。其结果显示,基于差分滤波的并行分集结构在节省资源、提高效率上均具有较大优势。