基于非线性系统的自适应神经网络均衡器特性分析*

针对非线性系统中的时变及参数动态变化引起的非线性失真及频谱衰落,提出了一种自适应神经网络均衡器结构与反向传播的遗传学习算法。均衡器前馈部分采用RBF神经网络,用于对非线性系统信道的逼近,而反馈部分采用基于递归最小二乘算法的判决反馈。实验验证了该判决反馈的自适应神经网络均衡器能有效消除非线性系统信道干扰,在误比特率方面改善了均衡器的性能。     

FSE在水声微多径信道条件下应用的实验验证

水声信道特别是浅海水声信道中不仅存在着很强的多径现象,给水声通信带来很严重的码间干扰（Inter-symbol interference）,而且各多径分量到达时间差远远小于一个码元宽度,这种多径现象造成了很强的码内干扰（intra-symbol interference）,码间干扰和码内干扰严重影响了水声通信的性能。而分数间隔均衡器（fractionally spaced equalizer,FSE）对克服码间干扰尤其是克服码内干扰效果很好。本文根据水声实验,创新的将实验中遇到的多径时延差小于一个码元宽度的多径现象,定义为微多径现象,并从理论分析和实验验证两个角度阐述了水声通信中分数间隔均衡器（FSE）应用的重要性,得出分数间隔均衡器具有很强的工程应用价值。     

一种高效的GMSK差分解调算法及其性能分析

提出了一种高效的采用判决反馈算法的GMSK差分解调方法,该方法利用一种宽带的数字移相网络,对低通滤波器的输出信号进行正交变换,并采用软判决方法实现了判决反馈算法,它避免了原判决反馈算法中低通滤波器的延迟带来的性能恶化问题,且将判决反馈的运算量降低为原系统的一半,而对原算法的性能没有影响。该方法特别适合于手持跳频通信系统。从叠加了高斯噪声的两信号相位夹角概率分布出发,分析并导出了判决反馈算法的误码率计算公式。仿真结果表明,理论分析的误码性能和蒙特卡罗错误统计方法(Monte Carlo Error Counting Technique)的结果基本吻合。     

基于HHT的水声通信系统研究

针对希尔伯特黄变换(HHT)能够给出非平稳信号的瞬时频率的特点,提出了HHT调制解调方式。通过RAKE接收和RS纠错编码技术相结合,建立起HHT水声通信系统;并对HHT水声通信系统进行系统仿真,通过仿真的误码率曲线分析了HHT水声通信系统的性能。最后经过湖试,试验数据表明HHT水声通信系统在实际通信环境中是稳定的、有效的,HHT应用于水声通信系统中是可行的。     

基于矢量传感器的水声通信系统研制

矢量传感器由传统的无指向性声压水听器和质点振速水听器复合而成,它可以空间共点、同步测量声压和质点振速的各正交分量.与传统的只利用声压信息的水声系统相比,矢量传感器系统联合处理声场中的声压和振速信息,更多的信息量必然带来更好的处理结果.基于矢量传感器的水声通信系统就是利用矢量传感器在水声通信方面相比于声压传感器的优势来提高水声通信质量的一种设备.本文介绍了系统的设计思路,确定了系统的设计指标,研制了系统的原理样机,实验验证,本系统数据采集准确,解码结果正确可靠.     

线性调频信号在水声通信中的应用

针对现代水声通信中由水声多经引起的码间串扰问题,研究了线性调频信号调制手段在频域里分离水声多径信号的方法,从公式推导和误码率两方面对线性调频信号调制的性能进行了分析,并给出了该方法的实验仿真。实际仿真结果表明,利用线性调频信号进行调制可以分离水声多径信号,有效抑制码间串扰,提高通信质量,是水声通信中解决多经串扰的一种实用方法。     

一种水声通信编码器的设计

本文介绍了一种基于低功耗单片机MSP430F1611和直接频率合成器AD9850的水声通信编码器的设计。系统可以产生稳定BPSK、2FSK、DSSS信号,并可以动态设置信号参数,界面友好,可灵活应用于各类水声通信实验。本文介绍了编码参数动态设置的硬件设计和软件实现,并对编码器的编码波形进行了测试。     

基于空时编码的水声MIMO通信系统的应用研究

由于水声信道存在严重的频率选择性衰落和多径干扰,使得水声通信系统的数据率和传输信号的信噪比受到极大的限制。为此,提出了一种基于空时分组编码（STBC）的水声多输入-多输出（MIMO）通信编码方案,即＂空时分组扩频编码方案（space time block spread code）＂,该方案应用扩频技术有效地克服了水声信道中多径干扰对STBC正交性的影响。给出了采用频移键控和差分相移键控调制的STBSC-MIMO实现方案,对方案的误比特率性能进行了仿真分析。仿真和试验结果表明,在多径水声信道中,STBSC-MIMO方案可以得到有效的应用。     

基于双DSP的四路BLDCM位置伺服控制器设计

介绍了采用双DSP实现四路独立永磁无刷直流电机(BLDCM)的位置伺服控制,它结合了系统和负载的特点,并采用了数字滤波、非线性PID,以及改进双极型PWM控制方案等措施.非线性PID是根据位置给定信号和反馈信号,对位置环的PID参数进行分段处理;改进的双极型PWM控制策略是对传统双极型PWM进行修改,解决了系统灵敏度较低等问题.系统的控制器通过专用通信芯片从上位机得到位置给定信号并反馈实际位置信号,实现了控制器与外部数据传输的数字化.最后通过实验结果验证了该设计方案的合理性和有效性.     

一种非对称结构的水声通信同步技术研究

针对水声通信中单一波形设计同步技术存在的适用范围有限的问题,基于伪随机序列、LFM信号以及CW脉冲提出1种非对称同步结构,快速捕捉伪随机序列实现粗同步,有利于技术的硬件实现;利用线性调频信号实现精同步,可为后续处理提供准确的帧同步;最后通过CW脉冲估计得到多普勒系数,为多普勒补偿提供参照。理论研究表明该技术在移动水声通信环境下可给出准确的帧同步以及多普勒因子,并通过仿真试验验证了该技术的有效性与可行性。     

雷达功率均衡器非线性失真的测试方法

雷达功率均衡器是一种新型雷达--线性调频等幅雷达接收系统中的重要部件之一,是将解调后的幅值差在100 dB左右的调制信号变为幅值差为26 dB以内的信号处理设备.功率均衡器是利用高通滤波器HP FILTER的过渡带宽来完成功率均衡作用的.     

基于m序列的判决反馈OFDM信道估计

本文提出了一种利用m序列与判决反馈相结合的OFDM信道估计方法.在发送端将m序列作为训练序列加入到OFDM信号中,利用m序列优良的自相关特性,在接收端将接收到的加入噪声干扰的m序列与发送的m序列做相关运算,估计出信道的冲击响应,再利用判决反馈信道估计原理,将当前的信道估计值反馈回去,用以对接收下一个符号做均衡.理论分析和仿真结果表明,该方法有效的抑制了多普勒频移及噪声对接收信号的影响,提高了估计精度,改善了系统BER性能,适用于高速数据传输系统.     

基于判决反馈的正交频分复用低压电力线通信信道估计的研究

正交频分复用技术以其多种优势成为低压电力线宽带通信的最佳选择,信道估计是正交频分复用系统的关键问题之一.该文分析了低压电力线信道特性,利用信道慢时变的特点提出一种适合于电力线信道的判决反馈信道估计方法.这种方法使用前一个正交频分复用符号计算得到的信道估计值去均衡下一个接收符号,形成一个集判决,反馈,信道估计为一体的回路.它不需要加入导频符号,能够进行连续信道估计,大大提高了系统传输效率.将该信道估计方法用于电力线通信仿真系统中,取得了较好的效果.     

提高电力线通信可靠性的码距自适应信道编码

在分析窄带接收器信号累加原理基础上,提出了基于软累加器的最大码距FEC信道编码算法,以提高电力线通信的可靠性,并与ARQ重发判决算法进行了纠错性能和资源消耗对比。在满足可靠性的前提下,提出根据接收器的反馈结果间接估计信道质量、并适应性地调整码距的方法,以提高编码后的有效通信速率,文中还给出了实验结果。     

一种改进小波阈值的电力线通信信号消噪方法

电力线通信信号包含大量噪声干扰,这些噪声严重干扰电力线通信,为此,提出一种改进阈值法和平移不变小波相结合的消噪方法.该方法对含噪的电力线通信信号进行小波分解,对分解后不同尺度下的小波信号进行平移不变并同时按改进阈值法进行处理,最后重构信号.以实测信号为例,提取去噪前后信号波形和误码率2个特征量,与传统消噪方法相比较,结...     

基于FPGA的数字幅频均衡器设计

研制了以FPGA为核心的数字幅频均衡器,在较宽的频带内校正了因传输系统不理想引起的信号幅度及相位失真。系统使用带阻滤波网络模拟信号的传输系统,利用Filter Solutions软件合理设定网络中元器件的参数,并得出其幅频特性。依据该特性,推导出与之匹配的均衡器参数,结合MATLAB软件的仿真分析结果,在FPGA中调用实现FIR滤波算法的IP核,对失真信号进行均衡处理。该均衡器具有实时性强、采样率高、动态范围大、稳定性高、通用性好等优点,可以实现对传输系统的理想均衡。     

基于TMS320F2812和TMS320VC5409的多处理器系统及其Bootload设计

本文主要介绍了某水声阵列信号处理机的高速数据采集处理模块的设计.该模块为基于TMS320F2812和TMS320VC5409的多DSP系统,采用双端口RAM构成多处理器互连网络,实现处理器间的大数据量通信.TMS320F2812负责多通道数据采集和系统控制,TMS320VC5409对数据进行实时处理.系统的引导加载设计利用了双端口RAM和DSP各自的结构特点,解决了包含不同系列DSP的多处理器系统程序整体加载问题.     

水声通信系统中的Turbo编码方案研究

为了使数据在极其复杂的水声信道中可靠传输,需要采用具有很好纠错性能的纠错码来提高信息传输的可靠性。针对水声信道多径干扰强、信道衰落严重的特点,提出了基于Turbo编码的直接序列扩频水声通信编码方案,并对其在水声多径信道中的性能进行分析。数值仿真及湖试数据处理结果表明,该编码方案具有编码增益高、抗多径能力强的特点,误码性能优于不加直接序列扩频的Turbo编码方案,更适合于强多径、衰落严重的水声信道。     

被动声纳监测系统中目标跟踪算法的研究

被动声呐技术是监测水中目标的重要手段,由于水声信号在水中传播干扰较大,信噪比相对较低,所以水声信号的数据处理方法显得尤为重要。提出了一套被动声呐监测系统中的数据处理软件处理离散目标点的算法,算法以离散目标点之间距离与噪声谱的相关性为计算依据,将离散的目标点处理显示为连续的跟踪轨迹。该算法具有运算简单、数据处理量小的优点,目标数据经过处理后,原始数据中的噪点得到大幅抑制,同时增加了目标跟踪的连续性,最终得以从软件算法层面上改善被动声呐监测系统的性能。     

基于SCMA的水声隐蔽通信方案研究

针对传统隐蔽水声通信误码率高、频谱利用率低等问题,提出一种基于稀疏多址接入技术(SCMA)的水声隐蔽通信方案。该方案在发射端利用艾森斯坦整数和Logistic混沌序列生成新的SCMA码字,再通过映射矩阵生成码本。在接收端,通过多用户检测算法和译码,恢复出原始信息。最后,通过实验仿真验证了该方案的可行性,分析了不同用户数量对水声通信性能的影响。同时将稀疏多址通信方案与扩频通信方案进行对比,仿真结果表明,前者误码率更低,性能更优。