一种水声扩频通信系统模型的仿真与分析

针对影响水声通信系统高速和高可靠性能的主要障碍问题,提出了一种改进的RAKE接收技术方案。通过研究水声信道衰落特性和水声相干多途信道模型,建立水声扩频通信系统模型,详细分析编码技术对系统性能的影响,并给出Rake接收机在不同合并方式下的仿真分析及数据。仿真结果表明,该方案能较好地解决水声数据传输中的多径干扰,是有效、可行的。     

水声信道中跳频通信系统设计与仿真

针对水声信道复杂多变和强多途等特点,建立了包括时变衰落、多途干扰和加性高斯白噪声干扰的水声信道模型,提出了一种基于非相干多频移键控(MFSK)调制的跳频通信系统方案(FH/MFSK), 描述了其仿真实现过程,给出了其在瑞利衰落和莱斯衰落水声信道下系统性能的仿真结果,并对其进行了详细分析,为水声信道中FH/MFSK系统设计的参数选取和性能优化提供参考.结果表明,FH/MFSK水下通信系统可以有效克服多途干扰,对多普勒有一定的免疫性,可以实现可靠的水下通信.     

浅海水声信道模型差异对纠错码性能分析的影响

由于水声信道复杂多变,很难进行信道建模,迄今为止并没有一个标准的统计信道模型。针对不同的研究对象,往往需要采用不同的水声信道模型,而评估信道建模差异对研究结论的影响则具有重要意义。从信道纠错码角度,在分析时不变信道模型、时变信道模型和准静止衰落信道模型的基础上,结合高效信道纠错码(以LDPC码为例),讨论了水声信道模型差异对研究纠错码性能可能带来的影响,为实际设计水声通信系统提供参考。仿真结果表明,尽管不同信道建模方式对系统解码的具体信噪比数值要求不大相同,但编译码参数优化设计的方案基本一致,海试数据则进一步验证了上述结论。     

浅海水声信道中重复累积码性能研究

针对浅海水声信道的强多途、长时延、严重衰落等特点,需采用性能好、能够实现线性编译码便于实时处理的信道纠错码技术以提高水声通信系统可靠性的问题,提出重复累积(Repeat-Accumulate针对浅海水声信道的强多途、长时延、严重衰落等特点,需采用性能好、能够实现线性编译码便于实时处理的信道纠错码技术以提高水声通信系统可靠性的问题,提出重复累积(Repeat-AccumulateRA)码作为浅海水声信道的纠错码方案。建立RA码在浅海水声信道中的仿真模型,比较其在不同浅海水声信道模型下的性能,通过水池数据传输实验研究编译码参数对RA码性能的影响,并以水下图像传输实验进一步验证该编码方案。仿真和实验结果表明：RA码在浅海水声通信系统中具有较强的纠错能力,选择合适的参数会进一步提高编码增益。与Turbo码和LDPC码的编译码复杂度对比,RA码能够实现线性时间编译码,算法复杂度低,硬件实现简单,在水声通信中具有非常好的应用前景。     

频率选择性V-BLAST的自适应空时接收

提出了基于空时MMSE准则的频率选择性信道下V- BLAST检测方案,并给出了最佳均衡条件和两种自适应空时均衡算法.所提均衡算法无需进行信道估计,无需对信道矩阵求逆,大大降低了计算复杂度,且能自适应信道变化.通过仿真实验,证明了所提均衡算法的有效性,并给出了实用多天线系统的合理配置.     

一种空时分组码信道估计联合符号检测算法

无线信道的时间选择性衰落主要由多谱勒频移和载频的偏移引起,文中时变信道模型采用Jakes模型,信道估计采用Kalman递推算法.信道估计联合符号检测算法包含解码器和信道估计算法两个部分.文中提出一种基于矩阵UR分解的解码器改进了信道估计联合符号检测算法,计算机仿真结果表明提出的方案表现出了更好的性能.     

一种改进的有限反馈准正交空时编码方案

针对广义正交空时编码利用反馈信道改善系统性能时,由于反馈量的增加导致复杂度较高而失去空时码自身优势的问题,提出了一种改进的有限反馈准正交空时分组编码（QOSTBC）方案,该方案在对编码矩阵对角化重构的同时引入了等效子信道适度旋转设计。结合水声信道模型理论和仿真分析表明,该方案在峰均功率比、实数乘、实数加计算复杂度等方面有较为明显的改进,同时进一步提高了系统的信道容量,降低了系统误码率。     

单输入多输出水声信道的联合稀疏恢复估计

单输入多输出(SIMO)水声通信系统可利用空间分集获取性能增益,考虑到水声信道垂直相关半径通常大于SIMO接收阵的阵元间距,因此各个SIMO信道响应的多径稀疏结构具有较强的相关性。利用SIMO信道间存在的稀疏相关性,提出分布式压缩感知（CS）框架的SIMO水声信道联合稀疏恢复估计算法,与传统CS信道估计方法只利用信道自身稀疏性相比,联合稀疏恢复估计方法可进一步利用信道间多径结构的相关性提高稀疏重构性能。仿真和海试SIMO水声通信实验表明：与传统估计方法相比,利用多通道联合稀疏恢复可有效提高SIMO信道估计性能,特别是可获取较低信噪比条件下的性能改善。     

基于正交小波变换的判决引导联合盲均衡算法

为了克服水声信道时变多途的影响和基于统计特性的线性均衡(LE)算法收敛后稳态误差大的缺点,提出了基于正交小波变换(OWT)的判决引导联合盲均衡算法(OWT-LE+DD).该算法将OWT理论引入,充分利用OWT良好的去相关性,加快了收敛速度,并采用软判决的方式与判决引导(DD)算法相结合,纠正信道引入的载波相位旋转,减小了稳态误差。水声信道的仿真结果,表明了算法的有效性。     

一种双参数可调的水声信道自适应均衡算法

针对浅海水声信道固有的随机时-空-频变、高噪、强多径等特性及变化的多径时延扩展,在变步长最小均方(LMS)平行滤波器组(PFB-LMS)算法的基础上提出了一种新的水声通信自适应均衡算法。该算法将变阶数和变步长的调整结合起来,降低了算法对迭代步长和均衡器阶数的敏感度。仿真结果表明,新算法在参数适应性方面优于传统LMS 及PFB-LMS 算法。     

基于FPGA的随机衰落及硬件实时统计实现

针对传统信道模型仅对多径衰落进行统计建模的问题,建立了路径损耗、阴影衰落、莱斯(Rice)衰落和瑞利(Rayleigh)衰落等多种信道衰落模型,提出并实现了一种基于现场可编程逻辑门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)的无线信道衰落实时模拟方法,该方法可精确复现瑞利、莱斯和阴影衰落等随机衰落。在此基础上,设计实现了一种硬件实时统计随机信号幅值分布的辅助方法。硬件实测结果表明,基于本文方法输出的信道衰落幅值分布、硬件实时统计结果均与理论分布吻合,有效验证了本文信道衰落模拟和硬件实时统计方法的有效性。因此,该方法可用于辅助模拟真实传播环境对无线信号的随机衰落影响。     

改进的噪声对消算法在无源探测中的应用

为了削弱无源探测系统中存在的强噪声,提出了多路参考信号自适应噪声抵消算法.利用目标回波信号与噪声信号的传输通道差异性,通过对接收阵列各阵元接收信号求差得到多路参考信号.仿真结果表明,该算法可以有效抵消噪声,从而提高系统中弱信号的检测性能.     

CBFF信道下基于信道辨识自适应Turbo码译码算法研究

分析了分组相关快衰落信道（CBFF）的特性,推导出该信道下Turbo码译码算法;研究了信噪比对系统性能影响的规律,将信噪比分布分为高信噪比区、中信噪比区和低信噪比区;利用聚类分析,对当前信道进行辨识,对于不同的信道状态,自适应选择迭代译码次数,此方案可以兼顾系统性能和译码速度,得到较低的平均误比特率和较高的平均译码速度.仿真结果说明,在分组相关快衰落信道下,与固定迭代次数译码和相关文献中的自适应算法相比较,采用文中提出的基于信道辨识的自适应Turbo码译码算法,兼顾性能与速度,误比特性能和译码速度上均有所提高.     

多径瑞利衰落信道下一种改进的分布式MIMO-OFDM符号定时同步算法

为了在多径信道中实现精确的符号定时估计,提出一种利用后向搜索的方式来提高同步算法在多径信道下的性能。分析分布式MIMO-OFDM系统模型,在OVPSP算法的基础上进行改进,提出多径信道下符号定时的改进算法,能够在路径损耗严重的多径瑞利衰落信道下,实现分布式MIMO-OFDM系统的精确定时估计,并通过Matlab仿真进行分析。仿真结果证明：该方法比传统的符号定时算法精度提高了30%,能实现更为精确的定时,有较好的应用前景。     

融合渐消无迹粒子滤波与高斯重采样的FastSLAM 算法

摘要：为解决快速同步定位与地图构建算法因粒子退化导致SLAM(simultaneous location and mapping)估计精度 不佳的问题,提出一种融合渐消自适应无迹粒子滤波与高斯分布重采样的FastSLAM 算法。通过融合渐消滤波和无 迹粒子滤波,产生一种自适应提议分布,利用高斯分布对高权重粒子进行分散得到新粒子。建立机器人运动模型和 观测模型,并在仿真环境中进行性能验证。仿真结果表明：该算法能有效地缓解粒子退化,增加系统稳定性,提高 SLAM 估计精度。     

短波通信传播路径损耗分段预测方法

针对短波通信在不同通信距离具有完全不同的传播机制问题,综合考虑短波信号受电离层反射、地面吸收等环境因素的影响,建立了一个包含传播损耗、阴影衰落、多径衰落和多径时延的短波分段信道模型。在此基础上,根据短波信号在天波段和地波段的传播特性,分别研究了信道模型在相应传播距离内的传播损耗参数计算方法,以及短波电台无法正常通信的盲区范围。数值仿真结果表明,本文损耗预测结果能够体现不同传播模式下的变化情况,并与ITU实测结果基本吻合。该结论可为短波通信系统性能评估、抗干扰能力预测和通信方案优化等提供理论参考。     

毫米波遥控指令弹道修正弹信道综合模型及性能仿真

为分析研究毫米波遥控指令弹道修正弹信道特性,建立了包括多径衰落、天气影响和接收机高速移动的毫米波遥控指令弹道修正弹系统的综合信道模型。利用Simulink对系统的性能进行了仿真,给出了典型弹丸的外弹道误码率仿真结果。证明了毫米波遥控指令弹道修正弹信道模型的合理性,且毫米波通信系统能够应用于高速移动的遥控指令弹道修正弹。     

CHESS 电台抗干扰性能仿真分析

CHESS电台采用差分跳频技术,实现了短波频段内高跳速和高数据传输速率,对通信对抗提出了新挑战。分析了差分跳频序列生成原理,基于CHESS电台结构,构建了差分跳频通信系统抗干扰性能仿真模型,对高斯白噪声信道和瑞利衰落信道下差分跳频信号的抗干扰能力进行了仿真分析。结果表明,部分频带干扰对差分跳频具有较强的干扰能力。在此基础上,提出了CHESS电台的干扰策略,可为我军的电子对抗提供参考。     

分集路径相关时MIMO雷达的检测性能

针对分布式MIMO雷达分集路径相关时对检测性能影响问题,基于有限散射点目标模型,在Neyman-Pearson准则下研究了分集路径相关时分布式MIMO雷达检测方法和性能;该检测器的充分统计量服从加权卡方分布,推导得到了检测概率与虚警概率的近似解析表达式;数值仿真表明：分集路径相关会降低分布式MIMO的空间分集能力,在高信噪比时,MIMO雷达的检测性能随着分集路径相关性的增强而恶化;而在低信噪比时分集路径相关性能够改善检测性能。