适用于大容量毫米波通信的低复杂度帧同步方案

在大容量毫米波通信系统中,超高的传输速率使得硬件单元难以实时地实现帧同步。因此,降低帧同步方法的算法复杂度是实现大容量毫米波通信中实时帧同步的关键。针对大容量毫米波通信场景中传统帧同步方法算法复杂度过高的问题,提出了一种低复杂度的时频联合帧同步方案。该方案通过联合时域的粗同步和频域的精同步简化了帧同步的实现方式,降低了帧同步算法的复杂度,为大容量毫米波系统的实时帧同步提供了一个可行方案。仿真结果表明：所提方案比Park的方法的门限信噪比低7dB,比Meng的方法的门限信噪比高1dB,算法复杂度从Meng的或Park的方法的O(N2)级降低为O(Nlog2N)级。     

基于Turbo信道编码的SC-FDE系统

针对传统单载波频域均衡(SC-FDE)系统在复杂多径信道下误码率较高的问题,提出基于Turbo信道编码的SC-FDE系统。研究该系统在瑞利衰落信道下的误码率,比较不同Turbo译码方法和不同译码迭代次数下的系统性能。仿真结果表明,与无信道编码的SC-FDE系统相比,基于Turbo编码的SC-FDE系统误码率降低了5个数量级,在信噪比为10 dB的情况下可以达到10-7,增强了数据传输的可靠性,更适合未来高速高效通信的要求。     

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。     

单载波频域均衡系统分析及MATLAB仿真

本文分析了单载波频域均衡(SC-FDE)的基本原理,给出了SC-FDE系统的信道估计方法和频域均衡算法,在此基础上设计了SC-FDE的MATLAB仿真验证系统,对SC-FDE在不同信道环境以及不同均衡算法下的性能进行了仿真,验证了其良好的抗多径性能,并分析了其适应性。     

一种改进帧结构的单载波频域均衡系统

针对单载波频域均衡(SC-FDE)中如何增加系统开销来提高系统性能的问题,研究了 SC-FDE的数据帧结构,提出了一种改进的数据帧结构.通过传统数据帧结构将原有UW划分为几块子UW,而数据长度不变,利用几块子UW对信道进行多次估计.然后通过取信道频率响应平均值的方法来提高信道估计的精度,从而提高系统的性能.实验证明,与传统数据帧结构相比,在不增加系统开销的情况下,具有更好的误码性能.     

适用于恒定模值调制的OFDM系统的载波频偏跟踪算法

OFDM系统对载波频偏十分敏感.提出一种适用于恒定模值调制的OFDM系统的载波频偏跟踪算法.基于信道频率响应已经由帧前部的训练符号估算出来并且在一个帧内保持不变这一合理假设,本文证明可以通过最小化接收信号和已知信道频率响应的能量差来获得频偏估计.文中详细分析算法的可分辨性问题并且给出算法的简化形式.然后理论推导出算法估计的均值和均方差.最后分析了信道估计误差对算法性能的影响,结果显示本算法对信道估计误差不敏感.仿真结果表明较之于现有方法,该跟踪算法有更好的误码率性能.     

一种适用于流余通信系统的网格编码调制技术

流星余迹通信信道具有短时突发传输的特点,为了在有限的传输时间内尽可能多的传输有用信息,达到提高传输速率及改善系统可通量的目的,提出了一种适用于流余通信系统的网格编码调制（TCM）技术;将8PSK恒包络调制方式与TCM相结合以充分利用系统的发射功率;为了降低TCM算法的误码率,将传统TCM中的卷积编码替换为Turbo码,形成了TTCM-8PSK算法;通过选取性能优异的交织参数与码长进一步改善误码性能;在译码时对迭代的外部信息和分支转移概率进行加权处理,降低算法的复杂度;仿真结果表明：与常用的RS编码及BPSK/QPSK调制方式相比,TTCM-8PSK算法不仅使流余通信系统的可通量得到了提升,而且提高了传输可靠性,为下一代流余通信系统研制提供了理论基础。     

频率选择性衰落信道下STBC-SC-FDE系统的信道频率响应估计

本文针对频率选择性衰落信道下2发1收STBC-SC-FDE系统收发两端的信号编码与处理结构,应用系统的频率域输入—输出模型,设计了一种最小二乘信道频率响应（CFR）估计算法。对算法均方误差的分析表明,采用Chu序列作为最优训练序列不仅能够实现CFR估计的最小均方误差,而且能保证系统具有比较低的峰均功率比（PAPR）。该算法相比那些先估计信道时域响应（CIR）再转换为CFR的方法能够节省更多的计算资源。最后,Monte Carlo 仿真验证了该算法的性能。     

基于UW字的单载波判决反馈均衡器水声通信研究

将单载波块传输系统运用于水声通信中,为了克服信道中存在的深衰落,对基于一种UW字块结构的时频域混合判决反馈均衡和块迭代频域判决反馈均衡两种判决反馈均衡的方法进行了比较和分析。仿真结果及水池实验表明:基于该UW字结构的块迭代频域判决反馈均衡在水声通信中有良好的应用前景。     

适用于空间机器人遥操作系统数据通信的纠错编码

本文首先介绍了一般机器人遥操作系统在通信中使用的差错控制技术,接着根据空间机器人遥操作系统中通信信道的特点,提出采用Reed-Solomon（RS）码作为空间机器人遥操作系统的遥测数据和遥控数据的纠错编码,用软件实现了基于有限域GF(2^8) 的通用编译码算法,最后分析了在空间遥操作原型系统中应用RS码后的误码性能。     

远距航空通信变换域通信系统设计

针对变换域通信系统（TDCS）在复杂电磁环境下面临的通信干扰问题,提出一种基于存储转发机制的远距航空通信TDCS模型。通过对电磁频谱环境进行分析,对收发双方各自的频谱感知情况作具体分类;进而根据一致条件下的TDCS通信模型建立基于存储转发模块的收发频谱不一致条件下的远距航空通信TDCS模型,并对具体通信流程方案进行设计,以有效改善系统性能。仿真结果表明：干扰模型的建立与频谱的设定较为合理,收发频谱一致条件下TDCS性能接近于理想误码率;频谱不一致条件下TDCS可有效降低误码率,在较集中的梳状谱干扰下,误码率平均降低约24.48%,而且随信噪比（SNR）的增加,性能改善越明显,相同误码率下性能提升约1 dB。     

基于频域RLS的UWB信道估计算法研究*

为了提高超宽带接收机性能,提出一种适用于TH-PPM调制方式的超宽带信道估计算法,并对其误码率性能及复杂度进行了分析。算法基于信道频域特性,结合递归最小二乘（RLS）计算,达到信道参数估计的目的。算法可同时对多路信道进行估计,而且对幅度和相位不存在模糊因子。通过计算机仿真和与最大似然法信道估计算法的对比表明,该算法在误码率为10-4时,信噪比增益约为2 dB。通过对该算法性能的理论分析及计算机仿真实验表明,该算法在保证信道估计性能的前提下具有低复杂度,易于工程实现的优点。     

全相位OFDM系统频偏估计器

在正交频分复用（OFDM）系统中,载波频率偏移会导致系统性能严重下降。充分利用全相位OFDM系统的数据帧自我复制的特点,提出了时域自相关频率偏移估计算法。该算法能够在一帧数据周期内完成,收敛速度快,且不受相位偏差的影响。也提出了基于全相位FFT的频率估计算法,该算法利用全相位FFT和FFT在频域的信号相位差异以及信号群时延与频率之间的关系,准确地得到了信号频率。该算法在快衰落信道表现稳健,而且受频偏的影响非常小。     

用于无线卫星通信网络系统的抑噪分频频率综合器设计

为改善传统综合器在噪声影响下分频效果差的问题,设计了用于无线卫星通信网络系统的抑噪分频频率综合器。根据抑噪分频频率综合器总体架构,设计压控振荡器,并选用MAOC-114850芯片作为压控振荡器核心芯片,依据LC压控振荡器原理电路,将压控可变电抗元件插入输入频率原件中,控制输入控制电压和振动频率,通过改变电容器的充电速率,使产生的电流源在电压控制之内。选用MB506 直插/DIP8 超高频预分频器芯片作为预分频器的核心芯片,经过多次4分频操作定制数字电路。根据环路滤波器的片上集成设计要求,采用三阶无源环路滤波器,改善电阻与电容间的相位裕度,抑噪制声。增加控制模块,限定压控振荡器的最小振荡频率范围,根据晶振参考频率确定跳频间隔,并将结果保存到分频频率综合器中,由此完成抑噪分频频率综合器设计。实验结果表明,该综合器最高分频效率可达到98%,为无线卫星通信网络系统稳定运行提供保障     

Turbo-OFDM系统中的自适应均衡算法

为减少Turbo-OFDM(正交频分复用)系统中的载波间干扰和符号间干扰,提出一种基于频率优化和反馈滤波的均衡算法。该算法在目标误码率下,通过功率的优化配置,关闭无效的子带。利用零、极点抵消原理,通过自适应地选择级联反馈滤波器缩短信道冲激长度,从而降低Turbo码均衡算法的复杂度和OFDM的循环长度,提高频谱利用率。     

空频码异步协作通信中的多CFO补偿

在协作通信中为了对抗同步误差,可基于OFDM技术在中继节点采用空频码实现协作分集和多径分集。OFDM可以抗定时误差,但对载波频率偏移非常敏感,对于协作通信,多个载波频率偏移的存在使得频率补偿很难实现。利用空频码结构和载波间干扰能量分布特点,提出在发射端调整空频码相对位置,在接收端进行多次频率搬移和相应的FFT变换,能有效对抗多个载波频率偏移。在此基础上采用Q抽头滤波算法,以较低的算法复杂度实现了接近于最小均方误差的性能。     

基于UW帧结构水声通信系统及其性能分析

设计了一种基于UW(Unique Word)帧结构的单载波频域均衡(SC-FDE)水声通信系统框架,论述了系统的基本原理。为解决帧同步过程中出现由水声多径引起的相关峰峰值分裂现象,提出一种基于UW序列的相关同步算法,使系统的同步精度显著提高。同时给出了基于UW序列的多普勒频移的估计和校正、信道估计和频域均衡算法。最后对系统的性能进行了分析。结果表明:采用相关同步算法的基于UW帧结构的单载波频域均衡水声通信系统能够显著提高在较复杂的信道条件下的帧同步精度,对水声信道中严重的多普勒频移和多径信道进行有效的估计,并能够对时变信道进行跟踪,在高信噪比下系统有较低的误码率,对水声通信有良好的应用价值。     

MB-OFDM UWB系统频偏估计方法改进研究

针对多带OFDM超宽带(MB-OFDM UWB)系统,依据物理层国际标准ECMA-368,对现有的频偏估计方法做了改进,提出了一种高性能、低复杂度、高鲁棒性的联合载波和采样频偏估计方法。该方法在SC算法基础上,通过选择合适的相关距离,使频偏估计算法适合于所有的跳频模式,同时也改善了估计性能。仿真结果表明,新方法在保证估计性能的基础上可有效降低复杂度,适合于高速MB-OFDM UWB系统。     

5G隧道环境非平稳宽带双散射簇V2V信道建模

针对5G隧道V2V通信环境,提出了一种通用的3D非平稳宽带双散射簇信道模型。在该模型中,接收信号为视距(line-of-sight,LOS)传播的分量和通过双散射簇模型传播即非视距(non-line-of-sight,NLOS)传播的分量之和。为了研究散射簇的非平稳特性,引入生灭过程算法来模拟散射簇在阵列和时间轴上的出现和消失过程。通过推导空间互相关函数、时间空间自相关函数和多普勒功率谱密度等相关统计特性,研究了散射簇的非平稳特性对MIMO信道的影响。数值仿真结果与先验结果较匹配,表明该模型能够较好地描述实际5G隧道环境下的V2V通信。