差分跳频码性能检验研究

差分跳频是一种新的扩展频谱通信技术．在介绍差分跳频基本原理的基础上，将差分跳频的频率跳变过程建模成齐次马尔可夫链．分析了G函数的功能，重点讨论了差分跳频码性能的检验方法，包括不可约性、频隙滞留、均匀性和随机性检验，其中频隙滞留是首次提出应用于差分跳频码性能的检验．这些检验方法对于差分跳频G函数的设计具有一定的指导意义．     

纠错编码技术在水声跳频通信中的性能研究

将水声跳频通信系统与纠错编码技术相结合进行了研究,针对复杂多变、强多途和起伏干扰的浅水水声信道,建立了基于BELLHOP射线模型的时变衰落水声信道模型,该信道模型建立起了信道特性与海洋环境参数之间的关系,在海洋环境参数给定的条件下可以精确仿真信道。在此基础上通过系统仿真的方法研究了卷积码、RS码和串行级联码三种纠错编码方案在水声跳频通信系统中的性能,给出了两种典型信道下的仿真结果并进行了对比分析,结果表明串行级联码具有更强的纠错能力,比较适合复杂多变的水声衰落信道。     

迫零对Turbo码的性能影响

从距离谱的角度对迫零在Turbo码中的作用进行了理论分析。通过仿真，研究了迫零对Turbo码性能的影响。仿真结果表明，Turbo码编码器迫零处理有助于改善Turbo码的性能。     

一种大容量的二维光正交码

首先构造一种扩展的立方线性同余码（ECLC）并分析了其码字性能。在此基础上，用该码作为时间扩频伪随机序列和以素数码（PC）作为跳波长伪随机序列。再构成一种新的二维光正交码ECLC/PC，然后分析了ECLC/PC码字的性能，并与EQC/PC作为比较，相比之下，两者的码长和码重都相等，前者的互相关性能略有下降。但码字容量大大增加。因此，ECLC/PC适合于接入用户数较多的OCDMA系统。     

利用Simulink及AWG产生扩跳频通信信号的方法

考虑到工程信号在仿真和实验环境理论研究的需要,为了生成较为理想符合工程参数需求的信号,根据信号仿真和实现的思想以及扩跳频信号的特点,设计并实现了基于Simulink配合AWG产生扩跳频通信信号的方法。该方法将数学能力比较强的Matlab软件中专门针对于通信仿真的Simulink组件和灵活性较强、整体性能更好的任意波发生器(AWG)配合得到通信信号。     

液压扩眼器扩眼效果分析研究

针对目前国内外的液压扩眼技术还非常不成熟,液压扩眼工具存在憋跳严重、自洁能力差等缺点,经过大量调研后,通过结构设计、力学分析、材料选择和机械加工,研制成功了8-1／2＂液压式钻井扩眼器。为了验证加工出的液压扩眼器的工作性能和扩眼效果,在天津塘沽监督监理技术公司钻采公司陆地试验井进行了为期4天的井下试验。对液压扩眼器进行了倒划扩眼、正扩眼和随钻扩眼试验,试验结果完全证明了工具的扩眼效果,并且该试验结果能够为工具的后续完善改进提供依据。     

基于偶位GOLD码的超宽带多径信道性能分析

超宽带系统中跳时码的选择对于系统的性能至关重要,本文在深入研究偶位Gold码的各项指标的基础上,通过用偶位Gold码来代替传统的跳时码,对脉位调制(PPM)和脉幅调制(PAM)的超宽带系统在修正S-V信道下进行Matlab仿真。并对在ARake,PRake和SRake三种接收机模型下的误码率进行了比对分析。仿真结果表明,偶位Gold码具有比传统跳时码和平衡Gold码都低的误码率。     

协作通信中一种非差分分布式空时码

构建了一种循环酉矩阵群的非差分分布式空时码,该码字基于一个简易的三跳通信信道模型,可以应用于信道状态不是特别优良,或者由于通信距离两节点之间不能实现直接通信的情况,也可以应用于Ad hoc网络.在源节点处用循环对角酉矩阵群来构建发送码字,利用分集和的方法得到最优生成矩阵.在中继处利用广义Hadamard矩阵构建中继酉矩阵,对信号进行酉线性处理.并得出三跳通信模型下部分相干分布式空时码的译码公式,根据此公式得到如何选择生成矩阵来提高系统性能.最后对该码字进行仿真对比,得出在低信噪比情况下,两跳通信系统性能比三跳模型的好,但是在高信噪比下三跳通信模型要比两跳的更为优良,并且比差分编码性能提高3dB左右.     

瑞利信道下网格酉空时调制的仿真实现

介绍了在酉空时星座下的空时网格码调制的原理,在MATLBA软件环境下,对瑞利衰落信道下的网格酉空时调制的性能进行仿真,并与相同信道下未编码的酉空时码的性能进行比较.结果显示,在10-4比特误码率下相对于未编码得到8~15 dB的编码增益.     

多通道直接序列扩频/跳频接收机的设计与实现

现代扩频通信技术中,直接序列扩频与跳频的混合扩频体制,有极强的抗干扰能力,而采用混合扩频技术的接收机是网内各成员接收信息的关键部件,决定着系统的性能。设计接收机的总体方案,重点设计多通道射频前端、基于可编程声表面波相关器的相关解扩、同步解跳及信息解调技术;给出接收机的测试结果与性能分析,证实设计的接收机的实际结果符合使用要求。     

远程水声扩频通信时变多普勒估计与码片同步联合处理算法

在低信噪比的远程浅海水声移动通信中,传统多普勒估计算法难以有效跟踪时变多普勒因子,针对该问题提出了一种基于时频联合搜索的新的时变多普勒跟踪算法。利用正交支路扩频码的扩频增益和互相关特性,结合迭代处理技术,搜索扩频码符号在不同码片相位下的多普勒频谱峰值,选择具有最大峰值的频谱对应的多普勒因子和码片相位,对信号进行多普勒补偿和码片同步。蒙特卡洛仿真表明,该算法能够在信噪比为-18 dB的情况下有效地对10 m.s~(-1)以内产生的时变多普勒进行逐符号跟踪补偿。算法经过海试测试,在远程浅海移动通信中成功完成了多普勒跟踪估计,通信误码率达到10~(-3)。     

水声DS-CDMA通信中多相位假设码片速率自适应判决反馈均衡算法研究

研究了直接序列扩频码分复用(DS-CDMA)通信中基于多相位假设的码片速率自适应判决反馈均衡算法.水声信道的衰落和多普勒频移会严重影响扩频信号的相关特性,需要在做解扩频之前进行多普勒频移补偿和信道自适应均衡.将空间分集-多普勒频移补偿-自最佳自适应判决反馈均衡算法应用到DS-CDMA通信中,提出一种基于多相位假设的码片速率自适应判决反馈均衡算法,并用实际的千岛湖实验数据和仿真数据对算法性能进行了分析.结果表明算法以增加计算复杂性为代价显著提高了DS-CDMA通信性能,在复杂快变的多途和多普勒频移条件下可以保证低的误符号率,在低信噪比条件下能够稳定工作,总体性能良好.     

DS-SS在水声跟踪定位系统中的性能分析

传统的水声跟踪定位系统使用单频脉冲信号（Continuous Wave,CW）。CW信号系统容易实现,但却存在很多缺点：对多径干扰敏感、无法多址、无法解决距离分辨力与作用距离之间的矛盾、保密性差等。扩频技术（Spread Spectrum,SS）能够克服CW信号系统的缺点,在通信中有着广泛的应用。在浅水区域,直接序列扩频（Direct Sequence Spread Spectrum,DS-SS）是更适合于水声信道的扩频技术。讨论了一种直接序列系统模型,并仿真了这种模型的抗多途干扰性能、多用户性能、抗单频干扰性能。仿真结果显示此模型性能优良,实用性强。     

基于软件无线电的近距离扩频测距算法

对基于软件无线电的近距离扩频测距算法进行了研究.论述了直接序列扩频测距的原理,研究了近距离测距的回波模型.从理论上分析了由于体目标引起的引信回波信号的多普勒展宽和距离展宽问题,以及它们对近距离扩频测距的影响.提出采用正交接收机结构来消除载波随机相位对测距的影响.最后对算法进行了软件仿真,对文章的研究工作进行了总结.     

一个基于FPGA的低复杂度水声直扩系统设计

基于现场可编程门阵列(FPGA),设计并实现了一个低复杂度的支持码分多址接入(CDMA)机制的水声直接序列扩频(UDSSS)通信系统--UADSSS/CDMA,给出了系统的整体设计和信道编码电路、信号捕获电路的详细设计.信道编码采用规则重复累积(RA)码,解码迭代算法采用低复杂度的最小和算法,给出了一种快速运算的电路设计;信号捕获电路采用延迟相关捕获算法,给出了一种低复杂度的基于流水线结构的电路设计.进行了水声试验平台测试、湖试、海试等性能测试,结果表明,系统在抑制多径干扰和支持多用户通信方面具有良好的性能:试验平台测试显示,单用户通信的误码率为10-4数量级,存在两个用户干扰的误码率为10-3数量级;湖试显示,零误码的数据包为74.8%;海试显示,零误码的数据包为34.4%.     

全相位频谱校正技术在水声通信中的应用研究

多普勒效应是影响水下移动通信性能的主要因素,准确估计多普勒频移对提高通信系统可靠性具有重要意义。在进行离散频谱分析时,时域非整周期截断会造成频域能量的泄漏,导致频谱估计精度降低。全相位频谱分析具有良好的抑制频谱泄漏特性及相位不变性。仿真验证了全相位频谱校正技术相对于传统频谱校正技术在估计性能上的优势,并在此基础上探讨了全相位频谱校正技术在水声通信中的应用。采用全相位频谱校正技术进行多普勒频移估计,进而进行多普勒补偿以降低通信系统误码率。仿真结果表明,全相位频谱校正技术能够实现高精度多普勒频移估计,从而提高水下移动通信系统的可靠性。     

A multiresolution video watermarking scheme integrated with feature detection

This study proposes protecting copyright by embedding watermarks into a video, via embedding a frame block containing high intensity, high texture and motion features to improve the robustness of the watermark embedded in the spatial domain. Since the human visual system (HVS) cannot sense variations caused by high brightness, high texture, and fast motion regions within the video, this study developed an adaptive watermarking technique to embed watermark signals into these regions. Within this context, the study first required dividing a digital video into various frames consisting of several blocks prior to transforming them via discrete wavelet transform. The proposed method then utilized a spread spectrum incorporating just noticeable differences to embed the watermark into the feature blocks or non-feature blocks. Results show that this method can resist attacks operated by linear transformations, including average, frame reduction, and frame shuttle, and can obtain better performance than traditional schemes.     

Performance of binary DS‐SSMA communications through Nakagami fading channel

Abstract

A binary asynchronous direct sequence spread spectrum multiple access system through Nakagami's m‐distributed channel is considered for non‐diversity receptions. Effects of fading and multiple access interferences on the average error probability are investigated. Approximation method to the average error probability is evaluated in two steps based on the moments of multiple access interferences and Nakagami distributions. Gauss quadrature rule is applied to evaluate the conditional probability conditioned on a fixed m‐distributed fading amplitude of the desired signal. Average error probability is then evaluated by the trapezoidal integration which integrates the conditional probability and the m‐distributed probability density function of the desired signal. This method provides a good approximation to the average error probability when the number of simultaneous users is large. Numerical results for the pseudorandom codes of code length 31 and Gold codes of code length 31 and 127 are presented.     

伪随机码超声扩频测距系统设计与算法

针对单脉冲回波方式的超声测距方法存在的缺陷,借鉴雷达中的脉冲压缩技术,介绍了基于伪随机二进制序列(m序列)的超声扩频测距实现方法.伪随机码与超声载波采用ASK(幅移键控)调制方式,介绍了伪随机码超声扩频测距硬件方案和超声测距时延估计模型.针对超声换能器带宽特性和单脉冲回波特点,分析了m序列参数设计方法.提出了一种基于FFT的伪随机码包络相关快速时延估计算法,该算法将信号解调与匹配相关融合,大大降低了运算量.实验表明,本文介绍的伪码超声扩频测距硬件方案和快速算法可在便携式超声测距系统中实现,并可在多基站超声定位系统中推广使用.     

一种基于广义互相关的水声直扩信号检测方法

直扩信号因其低功率谱密度特性使得检测十分困难,针对传统自相关法在低信噪比条件下检测性能急剧下降的问题,在分析了直扩信号自相关特性的前提下,提出一种基于广义互相关估计的直扩信号检测方法。首先对接收信号分段并对相邻信号段分别进行广义互相关估计,估计结果采用二阶矩非相干积累,提取相关峰获得检测统计量,将检测统计量与门限比较,判定信号是否存在。通过计算机仿真对比了改进自相关检测法与文中方法的检测性能,仿真结果表明：该方法相比于改进自相关检测法信噪比容限降低了5 dB,适用于低信噪比条件下的水声直扩信号检测。水池试验处理结果也验证了该方法的实用性。