基于二维压缩感知的双选信道估计

高速移动下的无线宽带通信要经历时间和频率的双选择性衰落,为了使发送的数据经过衰落的信道后在接收端被正确地接收,必须要对信道状态信息进行估计。本文根据双选信道在时延-多普勒域的二维稀疏性,同时利用时域和多普勒域内的相关性,在OFDM系统中提出了基于二维压缩感知（2 Dimension Compressive Sensing,2D-CS）的双选信道估计。同时为了克服信道的双选特性对信道估计造成的不稳定性,设计了二维正则正交匹配追踪（2 Dimension Regularized Orthogonal Matching Pursuit,2D-ROMP）算法进行信道估计。理论分析和仿真结果表明,在同等条件下,采用二维的信道估计方法比一维的信道估计方法性能提高很多,同时与现有的基于传统的时频二维的算法相比,基于2D-ROMP的信道估计复杂度更低,且系统性能更高,减少估计时延。     

基于稀疏信道估计的SC-FDE水声通信

针对水声信道时域冲激响应的稀疏特性,提出基于稀疏信道估计的单载波频域均衡（SC-FDE）水声通信方法。该方法利用匹配跟踪思想,在发射信号矩阵列向量构成的字典中,选择使残余向量投影值最大的列向量去近似拟合接收信号,从而得到水声信道的时域冲激响应,然后通过时-频变换来进行频域均衡。仿真结果表明：该方法可以准确估计出水声信道,其信道估计精度和误码率性能都优于传统的SC-FDE水声通信方法。     

基于信道缩短的TH-PPM UWB稀疏信道盲估计算法

针对TH-PPM UWB系统,提出一种基于信道缩短的UWB稀疏信道盲估计算法.该算法通过对接收信号进行信道缩短,有效地克服了信道过长给估计精度带来的影响.同时利用UWB信道的稀疏簇特性,避免了无谓的零值抽头估计,改善了该算法的性能.仿真结果表明:当信道长度大于符号长度时,该算法可以获得较好的估计性能.     

WCDMA卫星移动通信RAKE接收机性能分析

研究了基于WSSUS模型的UHF频段卫星移动信道模型,利用该模型在四种典型的信道环境下进行相干RAKE接收,在搭建的RAKE接收仿真平台上,比较了三种不同RAKE合并方式下的误码率性能.仿真结果表明,公共导频符号信道估计能有效地克服传统数据符号中时分插入导频符号传输方式在高速运动和快速变化信道中估计不准确的问题,特别在机载信道环境下,接收机性能有明显提高,同时不会产生多余的时隙延迟,信道跟踪实时性强,算法简单.     

中低压电力线互联通信中的信道均衡技术研究

针对10 kV中压电力线与220 V低压电力线信道互联通信时,由于二者信道特性存在差异,导致通信性能下降这一实际问题,提出了一种中低压电力信道互联实时均衡算法。算法基于SIFT快速傅里叶变换实时估计信道接收频谱,然后根据信道的慢时变特性,利用当前信道频谱特性结合前一时刻信道特性,估计出当前的信道均衡值,构成了一个闭环反馈环节。该算法实时性高,信道均衡性能良好,仿真实验证明,该算法有效提高了中低压电力线信道互联通信的性能。     

基于波达方向的Steiner多天线信道估计算法

针对多天线OFDM系统中时域信道训练符号采用非正化的数字序列 而导致其矩阵求逆运算计算复杂度高的问题,采用多用户CDMA系统上行链路的信道训练符号设计方法,提出了多天线Steiner信道估计方法。该方法通过时域途径设计的训练符号,使所有发射天线的训练符号矩阵成为一个循环矩阵,从而接收机可用离散傅立叶变换矩阵进行对角化,避免了信道估计矩阵求逆运算。同时,根据Steiner初始信道估计分离出每条路径的有用信息,再用每条路径的空间冲激响应来估计该路径信号的波达方向(Direction of Arrival,DOA),去除天线间接收信号的相干性,有效地利用空间信息提高Steiner信道估计的精度。实验结果表明,通过估计接收信号在每个接收天线上的波达方向角,基于波达方向的Steiner估计算法,在QPSK调制模式下获得了近0.5dB的性能提升,而在16QAM调制方式下可获得近2dB的信噪比增益。     

LMS自适应信道估计算法及仿真

提出一种基于连续导频的LMS自适应信道估计算法，在一个符号内进行ⅢS自适应滤波，经多次迭代得到信道估计值，然后根据信道变化速度再对其进行多符号平均。接收系统通过Simulink实现，并通过编写S函数仿真LMS自适应信道估计算法，系统动态仿真结果显示此方法可明显提高信道估计的准确度和接收机性能。     

无人机OFDM数据链路中信道估计算法研究

针对无人机信道的特点,以及采用正交频分复用技术进行无人机数据链路传输的优点.在对OFDM关键技术信道估计进行研究时,要确保接收端能够准确的检测出由于无线信道变化造成的码间干扰,准确的解调出原信号.根据系统需要设计了梳状导频和块状导频联合的导频插入方式,该方式可以在数据传输和信道估计性能上做到折中,并对常用的信道估计算法进行分析研究提出了改进的最小均方误差信道估计算法,最后建立频率选择性信道模型对不同的信道估计算法进行仿真,分析仿真结果可以看出该导频插入方式和信道估计算法具有较低的复杂度,而且又具有良好的信道估计性能,适合在实际系统中应用.     

基于MIMO—OFDM系统的信道估计方法分析

MIMO-OFDM技术是未来无线通信系统的研究热点。信道估计是估计出信道的时域或频域响应,对接收到的数据进行校正与恢复,是实现MIMO-OFDM系统优良传输性能的重要环节。文章对MIMO-OFDM系统的多种信道估计方法进行了探讨,分析和比较了非盲信道估计、盲信道估计和半盲信道估计方法,并提出了未来信道估计算法的研究方向。     

基于压缩感知的OQAM/OFDM系统POP方法信道估计

针对偏移正交幅度调制的正交频分复用(OQAM/OFDM)系统中成对训练序列(POP)法信道估计技术性能较差且受噪声影响较大的问题,提出了一种基于压缩感知(CS)的POP信道估计方法.该方法将压缩感知技术应用于POP法信道估计之中,将传统的频域信道估计方法转化为时域信道估计方法,通过压缩感知技术准确地重构出时域信道信息,减少导频开销,提高频谱利用率,得到更好的信道估计性能.与传统的OQAM/OFDM系统的信道估计方法进行比较,仿真结果表明,所提的方法能够在使用较少的导频符号的同时得到更高的系统性能和信道估计精度.     

基于非平稳时频分析的无线网络信道均衡算法

在无线网络数据通信中,由于阵元码间干扰导致信道具有非平稳特性,产生信道失衡效应,需要进行信道均衡设计,提高无线网络的数据传输性能.传统方法采用Hilbert变换扩频方法进行通信信道均衡,通过Hilbert变换使离散数据解析化,由于信道多径扩展导致码间干扰,为了提高信道均衡效果,提出一种基于非平稳时频分析的无线网络信道均衡算法.构建无线网络数据传输的空间多径信道模型,采用时频分析方法进行通信信号码间干扰抑制处理,采用提取的时频特征对通信信道进行正交频分复用分解,采用时频特征分析方法,对相位偏移进行空间码元重组,去掉路径相移偏量,实现信道均衡.仿真结果表明,采用该算法具有较好的信道均衡性能,能有效抑制通信信道的码间干扰,降低无线网络数据通信的误比特率,改善通信质量.     

海上移动信道分析及抗多径接收机设计与仿真

海上舰船之间的通信通常工作在复杂的信道环境下,通信距离可远可近,不仅存在强的敌方恶意干扰,由于受地球弧度和海浪、船只等的遮挡,还存在深衰落和多径效应,因此设计海上通信系统时需要充分考虑这些不利因素的影响.针对海上移动信道的路径衰减特性,提出利用Longley-Rice模型建立海上移动信道模型,并对信道衰减模型进行了数值仿真;分析了多径对扩频系统伪码捕获的影响,提出利用Rake接收技术改善接收机的抗多径性能,并设计了一个Rake接收机结构,最后进行了仿真分析.仿真结果表明所设计的Rake接收机具有良好的抗多径能力,能够满足海上通信的需要.     

自由空间MIMO信道测量系统

介绍了MIMO系统无线信道研究的现状,对现阶段的MIMO信道建模方法进行了分析和比较,提出了自由真实空间内的MIMO信道实时测量系统方案,该系统采用USRP平台,能实时地测量真实空间通信信道传输性能,并对信道数据进行存储分析,该系统成本低,为真实MIMO信道研究提供了基础.     

L波段海上浮标通信信道传播特性研究

分析了基于L波段浮标海上通信的链路传输损耗特性,以模拟动态海浪曲线为基础,结合射线追踪与数值分析思想,建立了适用于不同海况等级的信道冲激响应模型,给出了信道反射点数目与功率的累积分布概率曲线,最后以浮标-卫星与浮标-舰船两种链路为例,仿真得到了不同海况下的误码率曲线,并与传统两径信道与高斯白噪声信道结果进行对比。分析结果表明,海况恶劣程度与入射波仰角大小对链路误码率影响显著,传统两径模型不足以描述其传播特性,该研究对实际浮标通信链路预算具有重要意义。     

衰落信道下V2V通信系统性能分析

针对V2V通信的连接性能问题,将衰落引起的信道随机性纳入分析,提出了一种在衰落信道中对V2V连接性能的分析算法,并将物理层和MAC层相结合,分析了不同衰落模型下V2V通信系统性能,包括对包丢失率、吞吐量、平均延时等通信性能指标,并通过仿真验证。仿真结果表明,瑞利信道的连接性能比Nakagami-m信道高,但信号的传输性能Nakagami-m信道全面优于Rayleigh信道。     

一种改进的OFDM系统中信噪比估计算法

信噪比是通信信号的关键参数,它是通信质量的衡量指标之一,在无线通信及有线通信的许多场合,如功率控制、自适应调制切换等,都需要知道信噪比的数值,以获得最佳的性能。本文首先分析了几种典型的SNR估计算法,并根据有线信道特点,在信道估计差量SNR估计方法的基础上,提出改进措施。仿真结果表明,改进算法有效的提高了估计精度,适用于有线信道的OFDM系统。     

STC-OFDM系统改进的消除串行干扰算法

STC-OFDM系统有效弥补了正交频分复用多址系统中符号间干扰和频率选择性衰落等不足,但存在如何有效抑制因多天线传输产生的相互干扰问题.为此,提出了一种结合信道频率响应恢复和串行干扰消除来抑制干扰的改进算法,该算法在串行干扰消除之前先对导频进行信道频率响应恢复,减小估计对信道频率响应的影响.仿真实验表明,该算法能进一步改善STC-OFDM系统比特误码率并进而抑制相互干扰.     

街道环境V2V通信信道建模与容量分析

针对街道3D散射环境下的车载通信信道,考虑到道路两边高楼、树木等散射体,且收发两端处于移动状态,采用多天线技术,建立椭圆柱散射模型。运用几何分析法,推导了时间自相关函数（ACF）、空间互相关函数（CCF）,比较视距（LOS）和非视距（NLOS）情况下ACF和CCF的差异,验证仿真方法的可行性;研究了信道容量在不同天线阵列和散射环境下的区别,突出了3D模型更加精确。测量结果与理论分析的一致性表明该3D模型的可用性,拓宽了车载通信系统的研究。     

存在信道相关及估计误差时V-BLAST系统的功率分配算法

针对信道相关及存在信道估计误差的垂直分层空时(Vertical bell lab layered space-time,V-BLAST)系统,提出以最小化误比特率(Bit error rate, BER)为优化目标的自适应功率分配算法。通过系统建模和性能分析,由接收信号子流的瞬时信干噪比(Signal-to-interference-plus-noise ratio, SINR),推导出系统子流的平均BER闭式表达式。发送端在总功率约束条件下,以瞬时BER为优化目标,利用拉格朗日极值法得到自适应功率分配矩阵。仿真结果表明,信道相关及估计误差对V-BLAST系统的BER性能有极大影响,采用所提算法可显著改善系统的BER性能并更具实用性。     

基于隐蔽信道的工控系统数据完整性校验方法

随着物联网技术的快速发展和应用,越来越多的工业控制系统需要与其他信息系统互联互通。工业控制系统的安全保护主要依靠物理隔离方式阻断与其他网络连接,所用的通信协议安全性较差,在与外部网络连接时容易遭受攻击。提出一种基于Modbus-TCP协议的工控数据完整性校验方法,利用TCP存储型隐蔽信道,对Modbus数据进行哈希校验,保障数据传输的安全。仿真实验结果和安全性分析表明,该方法可有效抵御拒绝服务攻击、中间人攻击、重放攻击等网络攻击,为工业控制系统的数据传输提供完整性校验,提高工业控制系统的安全防范能力。