基于小波包变换的多载波系统的仿真分析

由于基于傅立叶变换的正交频分复用（OFDM）的多载波系统频谱旁瓣较大，为克服符号间干扰（ISI）需加入循环前缀，从而降低系统的频谱利用率。为了提高频谱利用率，改善系统性能，文中设计了一种基于小波包变换的多载波系统，对该系统在各种无线信道下的传输性能进行了分析，并与基于傅立叶变换的OFDM系统相比较。本文的基于小波包变换的多载波系统的信道调制，采用了各种不同的正交小波和双正交小波，仿真结果表明小波的正交性交将影响系统的性能。     

基于功率谱相对值判决的多载波编码调制

针对低压配电网的信道特性及现有调制解调技术的局限性,提出基于功率谱相对值判决解调的多载波编码调制方案。方案采用多载波调制,接收端通过数字信号处理技术对接收信号进行功率谱估计,利用谱估计结果进行判决解调。在模拟的低压电力线载波信道条件下,对调制解调方案进行了仿真。结果证明方案能有效抑制多种噪声,且对信道具有较强的自适应能力。与传统的多载波调制技术比较,传输特性有明显改善(在高斯白噪声信道中误比特性能改善约4dB)。     

全数字电力线载波机中基带调制的实现

全数字电力线载波通信是采用高压电力线进行通信的一种手段,而基带调制对全数字电力线载波机的整机性能有着非常重要的影响。提出了一种全数字电力线载波机中基带调制解调的实现方案。该方案采用基于正交幅度调制(QAM)方式的多维网格编码调制技术实现了联合的编码和调制,提高了系统容量;采用自适应信道均衡技术和非线性预编码技术,降低了系统误码率;采用数字信号处理(DSP)芯片对传统的电力线载波机进行数字化改造,增强了电力线载波通信的性能,减小了电力线载波机的体积。对方案的各个部分进行了详细的阐述,并提出了一种采用Hilbert变换法实现QAM解调的方法,给出了同步算法的软件实现思想。实际应用表明,该方案实现的载波机通信容量大,传输质量高。     

基于软件无线电中波信号解调测量方案

文中提出一种基于软件无线电技术，进行中波信号的数字解调和测量的软件和硬件实现方案。     

采用正交小波的宽带电力线通信调制技术研究

提出一种基于正交小波的宽带电力线正交频分多路复用调制方法(OFDM),用正交小波替代传统的离散傅氏变换对OFDM系统进行优化设计,在不加保护间隔的前提下,减小系统干扰。并通过Matlab实现两种OFDM系统的仿真。仿真结果表明,优化的OFDM可显著减小多径影响,使系统子载波信道间干扰(ICI)和码间干扰(ISI)的功率值降低,提高了OFDM的综合抗干扰能力。     

基于方波载波占空比调制的ECPT系统能量信号并行传输技术

建立电场耦合无线电能传输系统(ECPT)数学模型,并分析其信道的频域特性。在该特性基础上,针对信道频带宽度有限以及信号传递速率低等问题,提出一种基于方波载波占空比调制的能量信号并行传输方法,并给出具体信号调制与解调流程。该方法进一步扩展了信道带宽,简化了信号调制难度,提升了信号传递速率,降低了信源开关频率,并简化了信号及能量波形的分离环节。通过构建Matlab仿真模型并搭建硬件实验装置,验证了本方案的可行性与有效性。     

电力线通信中信道估计和模糊滤波技术研究

信道估计是正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing，OFDM) 技术中数据解调与均衡的基础。文章在分析电力线信道特性的基础上，针对电力线信道的非线性畸变对数据传输准确率的影响，提出采用基于模糊模型的滤波器来估计信道模型。仿真结果表明，所设计的H∞ 滤波器与OFDM 通信技术相结合能够有效消除或降低电力线信道中存在的噪声干扰、码间干扰和信道间干扰。     

基于跳预约多址接入的认知无线电MAC协议

认知无线电是一种能使无线器件感知本地空闲频谱的存在,自适应地使用这些空闲频谱进行通信的一种新兴技术。在一个由认知无线电节点组成的多跳网络中,由于空闲频谱随地点与时间动态变化,使得各节点可获得的空闲信道的数目和属性不仅存在差异,且不断变化,造成认知无线电的MAC设计变得相当困难。在文章中,基于跳预约多址接入技术提出一种动态信道的跳预约多址接入协议,在不需要公共信道的情况下,解决了信道有效接入与退让问题。     

相移键控信号的深度神经网络解调器

多元位置相移键控(MPPSK)信号具有高带宽利用率的特性,但是,带限信道下传统解调方案的解调性能大幅度下降。针对这个问题,提出了基于栈式稀疏自编码(SSAE)网络的码元判决方案。从接收信号提取特征信息和码元之间的码间干扰,并使用深度学习的思想对SSAE网络进行训练,使SSAE网络在信道环境恶劣的条件下对码元进行正确分类。此外,提出"多码元联合判决"方案并应用到SSAE网络的训练中,有效提高网络的解调性能。仿真结果表明,SSAE网络比传统方案的解调性能提高1~2个数量级,并且对信道环境的适应性更强。     

复合调制AM广播接收机的DL-SAE码元判决法

调幅波段数字广播系统采用AM-MPPSK(amplitude modulation—m-ary phase position shift keying)复合调制有众多优势。针对AM-MPPSK复合调制系统的数字解调部分,提出了基于DL-SAE(deep learning-sparse autoencoder)的码元判决法。利用深度学习中的稀疏自编码网络从接收信号样本中抽取出包含码间干扰在内的信号特征后,利用深度学习对稀疏自编码网络进行训练,使其能够在较强码间干扰环境下对接收信号样本进行分类,从而实现对于AM-MPPSK复合调制系统的抗码间干扰的解调。提出的码元判决法可将解调误码率从传统匹配滤波判决和幅度判决算法的10-2量级降低到10-4量级,比传统的判决法有着更为优异的解调性能和更强的适应能力。     

基于嵌入式USRP的无线通信实现

针对便携式无线通信应用,基于嵌入式软件无线电平台USRP E110设计实现了以二进制相移键控（BPSK）为调制方式的无线通信系统。在该系统中,ARM 处理器作为处理核心,实现全部基带信号处理;FPGA （field programmable gate array）与射频子板作为射频前端,实现数字上下变频、中频与射频信号转换等;GNU Radio开源框架作为软件开发平台,以流图的形式实现各基带信号处理,如加扰与解扰、BPSK调制与解调等。实际测试结果表明,该系统可实现数据收发,并且可以灵活配置收发频率、发射功率等参数,具有体积小、功耗低等优点。     

调制信号的解调算法与基于LABVIEW的实现

介绍了调幅、调频的解调算法,对比了相干解调和非相干解调算法,并在相干解调算法的基础上,提出了正交解调算法和正切解调算法。利用LabVIEW数据流图的编程方式,编程得到二次正交解调算法,实现复合调制信号的数字化解调。通过仿真与实验结果可以得知,采用二次正交解调算法对复合调制信号进行数字解调能够得到较好的解调效果。     

Wavelet representation of voltage flicker

Voltage flicker can be considered as a voltage magnitude modulated signal with a frequency ranging from 0.5 to 30 Hz. Wavelet transform is a powerful tool to analyze this kind of nonstationary, wide-range frequency signal. The wavelet representation of voltage flicker signal is presented in this paper. The proposed scheme is implemented in three steps. Firstly, a low-pass demodulation filter is designed to find the magnitude of 60 Hz component. Accordingly, a high degree of accuracy may be achieved and the effect of the transient, harmonics and white noise may be eliminated. Secondly, a multiresolution analysis (MRA) scheme that is an orthonormal wavelet transform, can then be applied to decompose the demodulated signal into several components according to the scales. Components at high scale can be considered as white noise, while components at the low scale represent the voltage fluctuation. The smooth version left by the MRA scheme represents the DC component. Finally, the voltage flicker level can be estimated by the wavelet coefficients at different scales, which give the time and frequency information. Numerical examples are also presented in this paper to show the efficiency of the proposed scheme.     

Continuous-phase frequency-shift keying with external modulation

A high-speed external modulation scheme for optical continuous-phase frequency-shift keying (CPFSK) is presented. In external frequency-shift keying (FSK) modulation using single-sideband modulation technology, an optical upper/lower sideband (USB/LSB) component with respect to a carrier frequency is selectively generated. However, the FSK-modulated signal has phase discontinuities at the timings of frequency shifts. To overcome the problem, we propose a synchronous control technique that enables continuous phase modulation. In the external CPFSK modulation, the USB/LSB is allowed to shift to the other state when their phases coincide with each other. It is shown that CPFSK with a zero-to-peak frequency deviation of 0.5/spl times/(bit rate) is achieved with this synchronous control. Occupant bandwidth is less than half that of the externally modulated incoherent FSK with phase discontinuities. At a modulation speed of 10 Gb/s, higher order sidelobes are highly suppressed by more than 20 dB at the 20-GHz offset, comparing to a conventional binary phase-shift keying (BPSK). By the use of a Mach-Zehnder interferometer with balanced photodetection, receiver sensitivity is 3-dB greater than that of an on-off keying, as well as a BPSK. In this paper, we report on the experimental demonstration of CPFSK modulation/demodulation. A six-channel wavelength-division-multiplexed, 10-Gb/s CPFSK modulation/demodulation was successfully demonstrated.     

双向工频通信信号的特征提取与模糊分类方法

文章介绍了双向工频自动通信系统的调制原理。针对目前该系统时域解调方法的不理想,提出了一种样 变换与自适应模糊神经网络相结合的信号检测方法,实验结果表明该方法是有效的。     

矢量信号分析中数字解调设计

由于矢量信号分析的特点,设计和建立矢量解调模型与传统信号分析有较大的区别,同时为了克服硬件方案设计所带来的信号失真影响,以及进行高精度的信号分析,还需要完成大量的矢量解调分析软件.本文对矢量信号分析中的数字解调设计进行了全面分析,详细讨论了数字解调的基本模型和基于矢量信号分析的设计特点,并根据建立的解调模型阐述硬件电路的设计和解调算法的模型结构.通过实验结果表明本文论述的解调设计方案在实际应用中达到了非常理想的效果.     

基于最优Morlet小波自适应包络解调的弱故障特征提取方法

为自适应实现Morlet小波与故障冲击特征成分的最优匹配,采用基于Shannon小波熵的方法优化带宽参数设计最优Morlet小波。针对最佳尺度求取的难题,利用谱峭度与小波熵均能敏感反映冲击性的特性,提出了基于峭熵比求取最佳尺度。基于此,提出基于最优Morlet小波自适应包络解调的弱故障特征提取方法,该方法首先对信号进行最优Morlet连续小波变换;然后,依据峭熵比自适应地求取最佳尺度并提取最佳尺度的小波系数;最后,对最佳尺度的小波系数取模即可实现对最优频带的包络解调,得到包络谱,从而实现微弱故障特征的提取。实例分析表明:该方法克服了传统包络解调需要人为设定带通滤波器参数的不足,能有效地从强噪背景中提取微弱故障特征。