一种用于多码CP-DS-CDMA系统的混合时频域均衡器

提出了一种新的用于基于循环前缀的多码直接序列扩频码分多址接入(CP-DS-CDMA)系统的混合时频域均衡器.该均衡器包括一个前向频域线性均衡器(FDLE)和一个反向时域线性预测器(TDLP).依据最小均方误差(MMSE)准则导出了该均衡器的最优系数,并证明了前向频域均衡器系数与反向时域线性预测器阶数无关,因此只需改变反向线性预测器的结构就可以灵活地调整系统性能.通过结合块交织处理,该均衡器能利用解扩后在符号级的判决结果,来增强反馈信号的可靠性.计算机仿真结果表明在多码CP-DS-CDMA系统中该均衡器比现有的频域线性均衡器有3dB的性能提高.     

基于MMSE滤波的虚子载波梳状导频OFDM系统信道估计

分析了带有虚拟子载波并采用梳状导频的正交频分复用通信系统的信道估计过程中,在使用基于离散傅立叶变换的内插的情况下由于频域导频分布不均匀导致的时域信道响应泄漏的表现形式,针对泄漏造成的信道估计结果不精确的问题,提出了一种基于时域最小均方误差(MMSE)滤波的信道估计补偿方法.该方法通过滤波矩阵的作用补偿了时域信道估计结果...     

IQ不平衡OFDM系统两种逼近最大似然性能的亚最大似然补偿算法

针对在同相正交IQ不平衡的正交频分复用(OFDM)系统中用传统的最大似然(ML)补偿算法需要二维复向量的搜索,从而导致计算复杂度较高的问题,提出了两种逼近ML算法性能的补偿算法,即一维实向量迭代搜索算法和二维实向量迭代搜索算法,它们通过在空间中迭代搜索一维或二维实向量来降低计算复杂度.仿真结果表明,上述改进的亚ML补偿算法的性能优于现有的频域和时域最小二乘补偿方法,逼近ML算法,其计算复杂度明显低于传统的ML算法,误比特性能与ML算法相当.     

一种带有CFO补偿的OFDMA上行链路Turbo接收机

提出了一种带有多用户载波频率偏移(CFO)联合补偿功能的迭代(Turbo)接收机,用于频率非同步环境下的正交频分多址(OFDMA)上行信号接收处理。基于频域Turbo均衡原理,该接收机实现了带有软干扰消除(SIC)的CFO补偿、最小均方误差(MMSE)频域均衡和最大后验(MAP)信道译码的联合迭代处理。理论分析和仿真结果均表明:与传统的非迭代接收机相比,文中所提Turbo接收机利用MAP译码器的软判决反馈信息实现了干扰重构和消除,在迭代中获得了更优的频率同步性能和误比特率性能;与现有几种典型的迭代接收机相比,文中所提Turbo接收机具有更优的误比特率性能和更低的实现复杂度。     

基于原始数据的SAR-GMTI通道均衡方法

本文研究多孔径合成孔径雷达(SAR)通道间的失配问题,提出了一种在两个SAR原始数据域进行两步滤波的通道均衡方法.针对天线波束方向图差异进行距离多普勒域上的幅相滤波,在距离频域方位时域进行的幅相滤波针对的是频率响应差异.在第一步滤波中,为消除通道间的确定性差异,对高相干性区域构造一个自适应滤波器,对噪声区域则采用非自适...     

基于多特征提取和改进马田系统的滚动轴承故障分类方法研究

为提高旋转机械的使用效率,及时识别滚动轴承的潜在故障,提出一种基于多特征提取和改进马田系统(MTS)的故障分类方法。通过时域、频域和自适应白噪声的完备经验模态分解(CEEMDAN)提取多维特征,构建初始特征集。结合马田系统和有向非循环图(DAG)的特点,构建DAG-MTS多分类模型,并将其运用到轴承故障诊断中。利用滚动轴承故障数据测试该模型的有效性和实用性,结果表明,该模型能够准确识别出滚动轴承的故障。     

An initial alignment technique for strapdown inertial navigation systems based on large misalignment angles

针对捷联惯性导航系统( SINS)大失准角初始对准情况下非线性模型线性化导致模型不准确和影响对准精度的问题,设计了一种基于最小二乘支持向量机( LS-SVM)的大失准角对准算法.该方法采用基于加性四元数误差( AQE)的大失准角误差方程,采用简化的无迹卡尔曼滤波器(UKF)来模拟LS-SVM训练样本.捷联惯性导航系统和全球定位系统(GPS)的速度和位置误差作为LS-SVM的输入样本,简化UKF得到的失准角经小波去噪后作为输出样本.LS-SVM算法采用交叉验证法选择最佳的核函数参数.仿真结果表明,在大失准角下LS-SVM算法在对准时间和对准精度上与简化UKF和EKF相比均表现出较好的性能.     

基于符号调整的OFDM系统载波间干扰抑制方法

基于组合优化理论,提出了一种通过调整子载波调制符号的正负来抑制正交频分复用(OFDM)系统载波间干扰(ICI)的方法.首先推导出了加性高斯白噪声(AWGN)信道下的最优符号选择算法,并给出了降低其复杂度的简化算法;然后给出了二进制相移键控(BPSK)调制下减少算法码率损失的改进算法,而且在频率选择性衰落信道下对以上算法进行了推广.仿真结果证实,提出方法的误码率低于基于选择映射的载波间干扰抑制方法.     

改进的波形复杂度算法在核爆炸监测中的应用

验证了传统的波形复杂度对于核爆地震信号分类的有效性。提出了两种时域改进算法,使识别率有了小幅度的提高。将传统的时域波形复杂度推广到时频联合域,提出了一种基于短时傅立叶变换的波形复杂度计算框架。在对所提算法框架进行简化处理后,借助于Fisher线性判别分析方法实现了地震波信号的特征提取。分类实验结果表明所提方法的分类性能优于现有的波形复杂度的分类性能。     

OFDM系统PAPR和OOB辐射联合抑制算法研究

正交频分复用(OFDM)技术具有频谱效率高和抗多径衰落能力强的优点,但存在高峰值平均功率比(PAPR)和高带外(OOB)辐射的固有缺点。部分PAPR抑制算法会导致OOB辐射升高,因此需要一种联合抑制OFDM系统的PAPR和OOB辐射的算法。本文提出了一种新的结合线性压扩和简化限幅滤波的混合式PAPR和OOB辐射联合抑制算法,该算法采用连续分段线性压扩(CPLC)算法抑制信号PAPR,并对压扩后的信号进行频域滤波;然后采用简化限幅滤波(SCF)算法降低频域滤波导致的峰值再生,保证信号的OOB辐射不再升高。接收端采用迭代接收算法提高系统的误码率性能。仿真结果表明,与CPLC、SCF方案相比,所提算法可以达到更好的PAPR和OOB辐射联合抑制性能,同时通过迭代接收算法获得与原始信号相近的误码率(BER)性能。     

基于空时块编码和正交脉冲的MIMO系统性能研究

为了有效利用脉冲无线电(IR)的短距离、高数据速率以及多输入多输出(MIMO)通信系统的更大容量,提出了一种基于空时块编码(STBC)和正交脉冲的MIMO超宽带(UWB)通信系统。具体实现是通过对标准单输入单输出(SISO)脉冲无线电系统的直接序列超宽带作为多址(MA)技术的IR-MA信号模型以及信道模型、收发器结构和检测方法的分析,提出了一种把空时块编码和正交脉冲相结合的新方法,并采用FS-rake相干接收(CR)和非相干接收(NCR)技术及IEEE UWB信道模型对其获得的空间分集和编码性能进行了研究,从而得到可以相对较好地描述高信噪比时的性能变化趋势的理论上限值。仿真结果表明,这种STBC-IR方案相比于传统的单链路-脉冲无线电(SL-IR)方案,可获得更好的空间分集和编码增益,可用于增加传输距离和减少rake接收机的复杂性,而且在UWB通信中,STBC-IR方案还能很好地消除定时抖动的影响。     

基于频域ICA的语音特征增强*

为了降低卷积噪声对语音特征所产生的影响,提高语音识别正确率,文章提出了一种基于频域ICA（Independent Component Analysis,独立分量分析）的语音特征增强算法。该算法首先使用频域ICA方法作对噪声进行估计,然后在倒谱域内将带噪语音信号的短时谱减去所估计噪声的短时谱,最后根据去噪后语音信号的短时谱计算美尔倒谱系数（MFCC）作为特征参数。在仿真和真实环境下的语音识别实验中,本文所提出的语音特征参数相比较传统的MFCC其识别正确率分别提升了38.2%和35.8%。实验结果表明本文所提算法能够较好地解决卷积噪声环境下训练与识别特征不匹配的问题,有效提高了语音识别系统的识别正确率。     

多径信道下基于频域均衡的超奈奎斯特传输

针对在多径信道下进行超奈奎斯特(FTN)传输时,同时存在由FTN与多径信道引入的双重符号间干扰(ISI)的问题,提出了应用频域均衡与低密度奇偶校验(LDPC)编码相结合的接收机结构来提高系统传输性能。该接收机构在接收端利用频域均衡器对由FTN与多径信道引入的符号间干扰进行频域均衡,均衡后的信号再通过LDPC信道译码器,利用最大后验概率准则(MAP)进行判决,最终恢复出原始信息。仿真实验显示,基于频域均衡的FTN传输系统可改善系统传输的误码性能。     

基于频域导频时域处理的OFDM系统信道估计算法

针对正交频分复用(OFDM)系统,提出了一种适用于时变信道的信道估计算法。该方法利用频域导频,经离散傅立叶变换(DFT),获得的信道冲击响应等效于利用频域导频对应的时域序列和接收信号进行循环相关获得的信道冲击响应。因此,避免了在时域采用复杂的循环相关运算。同时,通过消除频域导频时域序列的自相关误差,能有效降低由DFT谱泄漏导致的信道估计误差。仿真和分析表明,在时变多径衰落信道下,提出的信道估计方法的性能比传统的基于DFT的算法和频域维纳滤波算法有明显提高。     

一种高效的弱目标线谱检测算法

为实现弱目标线谱检测,在自适应线谱增强(Adaptive Line Enhancement,ALE)算法的基础上,结合频域批处理技术,提出了一种能降低计算量的高效线谱检测算法——归一化频域批处理最小均方(Normalized Frequency-domain Block Least Mean Square,NFBLMS)算法;所提NFBLMS算法在权值迭代过程中,步长参数不受输入信号功率的影响。理论分析和数值仿真结果表明:相比于已有的线谱检测算法,NFBLMS算法能较好地解决ALE算法实时处理运算量问题,并可获得较高的系统增益,且其步长参数具有较强的鲁棒性,能同时兼顾算法的收敛速度和稳态误差。因此NFBLMS算法更适合实际工程应用。     

基于矢量水听器阵的恒定束宽波束形成器的原理与设计

摘要：在对水下目标进行探测识别的应用中，一般要求声纳系统具备在较宽频带内形成恒定束宽波束的能力：过去对声纳恒定束宽波束形成器的研究一直针对声压水听器阵，近来随着对矢量水听器认识的深入，开展基于矢量水听器阵的恒定束宽波束形成器研究越发变得必要。本文正是体现了作者在这一方面的阶段性研究成果。文中首先介绍了单个矢量水听器的指向特性，接着提出了矢量水听器阵宽带恒定束宽波束形成器的实现原理和设汁方法，并以均匀等间距线阵为例，给出了获得实现恒定束宽算法所需频域加权矩阵的步骤，之后又进一步给出了恒定束宽算法的频域实现流程，并通过计算机仿真验证了其有效性：     

水下小孔径阵列远程目标检测方法研究

匹配滤波器频域自适应线谱增强方法是一种基于递归算法的非线性滤波技术,它大大提高了匹配滤波器的检测性能。针对当前该技术使用窄带信号作为发射信号存在可利用的带宽有限,不能充分发挥自适应线谱增强器性能的问题,文章提出将该技术与宽带信号相结合来检测远程目标。仿真显示,该方法在低信噪比条件下获得了较高的信噪比增益和检测概率。海试数据处理结果表明,该技术的处理增益较传统方法高6.24 dB。该方法的高处理增益适合应用在水下无人平台上,弥补了小孔径阵列空间增益不足的缺点,可以实现远程目标的检测。     

某小型潜航器的声散射特性研究

运用目标回声强度预报的板块元方法,研究某小型潜航器的水下回声特性。计算并分析了入射波频率和方位对其声散射特性的影响规律;利用板块元法得到的散射特性,根据频域间接法仿真出水下声成像结果;完成外场试验,将试验结果与计算结果进行对比,吻合较好。研究表明潜航器中的桅杆结构对其散射有较明显影响。     

面向跨水空介质通信的雷达水表面声波提取

由于水空介质的非连续性,空中电磁波和水下声波都无法跨越该介质边界,所以无中继器跨水空介质通信一直是研究中的难点。水下声波会引起水空边界的微小振动即水表面声波(Water Surface Acoustic Wave,WSAW),而毫米波雷达能够实现对微动信号的高精度探测,因此文章提出了基于级联成像调频连续波(Frequency Modulated Continuous Wave,FMCW)雷达提取WSAW信号的方法。首先研究了WSAW的基本特征及FMCW雷达微动信号的提取原理;其次采用线性调频的水下声信号并结合匹配滤波技术来提高输出信噪比,针对大幅度自然扰动,提出了一种多角度积累结合阈值相位补偿的信号增强算法;最后在不同波高的扰动下进行实验,结果表明在1.5 cm的自然波动干扰下仍能提取WSAW信号,成像FMCW雷达偏过一定角度也能有效地进行通信,验证了文中所提方法的有效性。     

Rapid solution of 3-D oscillatory elastodynamics using the pFFT accelerated BEM

Boundary element method accelerated by the precorrected-FFT algorithm is developed and implemented for 3-D frequency-domain elastodynamic problems. Some critical implementation issues are described. The accuracy and efficiency of the developed method are validated via the comparison between the simulated results and analytical solutions or FEM results of three examples. Excellent agreements are demonstrated in all three examples.