基于嵌入式USRP的无线通信实现

针对便携式无线通信应用,基于嵌入式软件无线电平台USRP E110设计实现了以二进制相移键控（BPSK）为调制方式的无线通信系统。在该系统中,ARM 处理器作为处理核心,实现全部基带信号处理;FPGA （field programmable gate array）与射频子板作为射频前端,实现数字上下变频、中频与射频信号转换等;GNU Radio开源框架作为软件开发平台,以流图的形式实现各基带信号处理,如加扰与解扰、BPSK调制与解调等。实际测试结果表明,该系统可实现数据收发,并且可以灵活配置收发频率、发射功率等参数,具有体积小、功耗低等优点。     

纠正同步错误的反转级联水印码的迭代译码

为提高插入删节信道下反转级联水印码（Reverse Concatenated Watermark Code）的译码性能,本文设计了一种反转级联水印码的硬判决迭代译码方案。该方案在反转级联水印码内译码器中引入外译码器输出的硬判决估计序列,交织后的硬判决序列和水印序列的异或作为内译码器的更新后的参考序列,从而减小了码字序列对水印码的影响,改善了水印译码器的参考信息。前后向估计方法利用该参考序列和更新后的有效替代错误概率计算输出概率,进一步用于计算前向度量值和后向度量值,提高了内译码器输出的每个比特的似然信息的可靠度,改善了整体性能。仿真结果表明,当反转级联水印码方案采用硬判决迭代译码算法时,整体性能得到有效提高。      

针对非二进制同步错误的高效水印调制方案

低密度奇偶校验码级联水印码的编译码方案可纠正非二进制同步错误。为了提高上述系统中水印码识别同步错误的能力,提出了扩展多个符号子集的改进水印调制方案。具体而言,该改进方案将每个传输符号携带的水印信息扩展至两位,对应地将传输信号的子集扩展为四个。扩展后的系统星座图的划分更为精细,提高了借助更多水印比特码识别同步错误的能力。仿真结果表明,与传统方案相比,在加性噪声较小情况下如信噪比为10 dB,当误帧率为10-3时,改进方案可以纠正的同步错误概率达13%,且适用于非线性信道。      

一种改进的Mur吸收边界条件

吸收边界条件是时域有限差分(FDTD)算法解决电磁问题的重要条件。提出一种改进的吸收边界条件。将惠更斯面推广到二维的时域有限差分算法中,并利用惠更斯面来改进Mur吸收边界。惠更斯面具有理论基础成熟、编程简单、占用的计算内存少等优点,可以方便地插入到FDTD计算域中。FDTD数值仿真证明,惠更斯面在增加少量计算量的同时大幅度提高了Mur边界的吸收性能。而在应用的截断边界元胞数目相同的情况下,改进的Mur吸收边界能达到比PML吸收边界更好的吸收效果。     

新型差压式流体密度在线测量技术

提出一种新型的差压式测量法，可对管道内流体的密度进行在线测量，通过原理分析及实验研究，证明比普通的差压法测量更准确，研制的测量装置更具有结构简单，成本低廉的特点。     

基于浅海多径时延的复合码水声测距研究

针对浅海环境单发单收水声测距方法运算复杂度较高、易受水下特殊环境影响的问题,提出一种低复杂度且适用于水声多径信道的测距方法。首先将复合码作为同步测距信号应用于水声测距系统,支持快速、准确的信号同步和多径时延检测,然后提出改进加权函数的广义互相关(GCC)算法提取多径时延,最后引入匹配函数将多径时延与传播路径正确匹配,并结合双曲线、三角形等几何方法计算收发端之间的距离。仿真结果表明,在多径及低信噪比(-10 dB)环境下,复合码同步捕获准确率达100%且运算复杂度较低,与相位变换-广义互相关(PHAT-GCC)算法相比,改进加权函数的GCC算法多径时延检测性能提高了将近6 dB,在此基础上,实现了单接收节点对水下目标的测距。     

纠正DPPM中插入删节错误的纠错码方案

采用差分脉冲位置调制（DPPM）的无线光通信中存在插入和删节错误。针对该类错误,提出了一种可纠正同步错误的编译码方案。DPPM的码片翻转会造成当前符号中比特的插入/删节及后续符号中比特的替代错误,替代错误总是伴随插入／删节错误发生。针对这种特殊的错误形式,通过删剪卷积码扩展网格图中的禁用路径,设计了改进的维特比译码算法。该方案不需要改变已有的卷积码编码方法,所设计系统的发端和传统的发端一致。结果表明,相比于未编码系统。所提出方案可有效降低误帧率．获得明显的性能增益。     

基于DTMB中LDPC码与BCH码的乘积码构造

中国地面数字电视传输(DTMB)标准中的级联码能够有效降低低密度奇偶校验(Low-Density Parity-Check,LDPC)码的误码平层以获得极低的误比特率。基于DTMB标准中LDPC码与BCH码提出了一种性能优越的乘积码构造方案。构造的乘积码不仅性能优于级联码而且编译码复杂度与级联码相当,代价是较大的译码延时与较大的存储量。仿真结果表明,在码率相同且误比特率为1×10-7时,与级联码相比,构造的码长最长的乘积码可获得约0.12 dB的编码增益。