基于加权分数傅立叶变换的混合载波码分多址多天线系统

为实现与现有码分多址(CDMA)多天线系统的兼容,提出了一种基于加权分数傅立叶变换的混合载波CDMA多天线系统。本系统在某阶分数傅立叶变换域上采用CDMA技术对发送信号进行序列扩展,对扩展后的信号进行空时分组编码后将信号映射到对应的天线端口上去。通过选择特定的参数,本系统可以转换为单载波或多载波CDMA多天线系统。同时,本系统与现有的单载波和多载波系统相比,信号能量分布更为均匀,从而可以有效地抵抗信道衰落,取得更优的系统误码性能。     

一种基于Chirp信号的多数据传输方法研究

以分数阶傅里叶变换为数字信号处理基础,使用单Chirp信号完成多比特的数据传输功能.发送端采用同调频率不同初始频率的Chirp信号作为调制信号,接收端对接收到的信号进行分阶数傅里叶变换,根据分数域能量聚集的不同位置进行解调.此方法可在不影响Chirp载波性能的前提下,完成多数据的传输,进一步提高了通信系统的性能和容量.     

全双工系统中基于神经网络的自干扰消除方案

针对合法接收端采用全双工模式时的自干扰消除问题,提出了一种在单输入多输出系统中,利用神经网络实现全双工合法接收端信号合并和自干扰消除的方案.合法接收端在接收信号的同时发送人工噪声干扰窃听者.设计2个神经网络,一个用于接收信号的合并,另一个对接收信号中的自干扰进行对消.对合法接收端和窃听端的误比特率、可达保密速率等性能进行仿真的结果表明,信号合并和自干扰消除方案可行并有效,在适当配置接收端发射天线和接收天线数量后,可获得可观的系统保密速率.     

MDPSK和等概相关二进制信号的性能分析

该文推导了Nakagami衰落信道上采用组合发射选择合并/接收最大比合并天线分集的M进制差分相移键控、非相干检测的等概相关二进制信号和格雷编码的/4差分四进制相移键控的平均误符号率的精确闭合表达式。研究了信道衰落参数、收发天线数对各调制系统平均误符号率性能的影响。结果表明,当收发天线总数固定时,在高信噪比处,收发天线数乘积越大,组合发射选择合并/接收最大比合并系统的平均误符号率性能越好;当收发天线数固定时,信道衰落参数越大,组合发射选择合并/接收最大比合并方案的误码性能得到显著改善。     

空时编码结合连续相位调制系统中的定时估计

针对瑞利衰落信道中突发模式的空时网格编码的多电平连续相位调制（STTC-MCPM）系统,提出了一种基于数据辅助的符号定时估计算法.在每根发射天线传输突发包前同时插入一段相同的、已知的训练序列,每根接收天线根据各自接收信号计算出相应的训练信号,将得到的信号进行相隔一个码元的差分、求相位后,对其进行离散傅里叶变换（DFT）.符号定时偏差可以从DFT的一次谐波分量的相位中估算得到.Matlab仿真结果表明,在准静态的平坦瑞利衰落信道中,定时估计误差的方差和非理想同步情况下误帧率（FER）性能的下降都非常小,该算法能快速准确地估计出初始定时偏差.     

一种分数傅里叶变换域的切普信号扩频通信方式

在直扩通信系统中,当干扰信号瞄准频谱中心频率时,将严重影响信号的解调.针对这一问题,该文提出一种基于分数傅里叶变换(FRFT)的切普(Chirp)信号扩频方法,该方法采用Chirp信号对二进制基带码元进行扩频,Chirp在相应的分数傅里叶变换域上有最佳的能量聚集特性.通过改变扩频所用Chirp信号的调频率k的取值使其在相应的分数傅里叶域上的能量聚集位置(即峰值位置)不同而实现凋制,在接收端通过对峰值位置的判决解调出相应的信息.仿真分析表明,该方法可获得较好的误码率性能,且具有结构简单、运算量小的特点.     

带有预编码的空时分组码设计

提出一种带有预编码的空时分组码设计方法,通过旋转信号星座图对原始L维信号向量a进行变换,并将得到的信号两两一组构成L/2个2×2信号矩阵,由两根天线依次发送出去,采用该方法可使空时分组码同时获得时间分集和空间分集.当接收端有m根接收天线时,预编码分组空时码在准静态衰落信道下获得的分集增益为Lm,是传统两天线分组空时编码系统的L/2倍.与网格空时码相比,预编码STBC在不损失性能的同时具有更低的编译码复杂度.     

一种基于FFT变换的超宽带信道盲估计算法

提出一种假设同步条件下,适合PPM调制的超宽带信道盲估计算法.算法基于接收信号的一维圆周平稳特性,结合圆周退卷积运算,达到对参数的估计目的.该算法只需简单的傅里叶变换运算和少量操作,具有低复杂度,易工程实现的优点.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.仿真结果表明,对于传输500个信息符号的信道估计结果,当系统误码率达到1%o时,与理想条件下接收机信噪比相差不到3 dB.     

Turbo空时分组码系统信道编译码方法

为抵抗无线通信信道的选择性衰落以及提高系统的通信质量，提出了一种多发射天线多接收天线系统的信道编译码方法.Turbo 空时分组码系统的译码算法综合了2种码字的译码算法.采用多发射天线的系统结合空时分组码（STBC）码字矩阵和无线通信信道特性，推导了Turbo码译码过程所需的对数似然比（LLR）；采用多接收天线的系统将各天线计算所得的对数似然比最大比合并（MRC）再进行迭代译码.仿真结果表明，Turbo空时分组码系统能够综合Turbo码的编码增益和空时分组码的分集增益，编译码复杂度不高，性能优异；在同等条件下，此译码算法所需信噪比优于基于最小欧式距离的译码算法近0.5 dB.     

基于广义空移键控调制的物理层安全方案

提出一种基于广义空移键控调制的多输入单输出系统中的物理层安全传输方案。发射端利用合法接收者反馈的信道信息对发送信号进行预处理,使合法接收者接收的来自各发射天线信号的相位对齐;同时进行相位旋转来增加星座点间的距离,从而提高合法接收者的接收性能,降低误码率。而窃听者接收到的各信号的相位仍然为随机分布,接收性能明显低于合法接收者。对合法接收者和窃听者的误比特率和保密容量进行了理论和仿真分析。理论和仿真结果表明,所提方案能明显降低合法接收者的误比特率,即使在合法信道性能比窃听信道性能要差的情况下,系统仍然能实现保密传输。     

Semi-blind SLM scheme for reducing the PAPR of MIMO-OFDM systems

A semi-blind selected mapping(SLM) scheme is addressed to reduce the peak-average-power ratio(PAPR) of Alamouti coded multiple-input multiple-output orthogonal frequency division multiplexing(MIMO-OFDM) systems．To enable low computational complexity as well as embedding of the side information into the data symbols at the transmitter, the input OFDM symbol sequence is partitioned into several interleaved subblocks, each of which is transformed into time-domain candidate signals by using the conversion vectors, and then the candidate signals for each subblock are multiplied with different phase offset factors and added up to obtain the transmitted candidate signals. At the receiver, the side information can be obtained by jointly detecting the phase offset factors of each subblock and the transmitted data can be detected without transmitting the side information. Analysis and simulation show that the proposed scheme can achieve a better side information detection performance and almost the same PAPR reduction and bit error rate(BER) performance with a much lower complexity at both the transmitter and receiver, as compared to the available semi-blind SLM schemes.     

一种采用信号虚拟分解的多址接入方法

多用户通信系统中的共道干扰是制约无线通信系统性能改善的关键因素。现有的基于信号处理的多用户传输方法在调整信号以避免共道干扰的同时,也会损害以这些信号为载体的数据传输的性能。利用无线信号间的相互作用,提出一种基于信号虚拟分解的多址接入方法,通过引入一个调和发射机,并使该调和发射机发送一个调和信号,调和信号与公共接收机处的多用户信号相互作用,可以使公共接收机无干扰地恢复出相互正交的多路期望信号。所提方法不仅能够避免期望发射机因对其发射信号进行调整而导致的期望信号传输质量的降低,而且不存在因公共接收机抑制干扰导致的期望信号功率损失问题。仿真结果表明,相比于已有方法,当信噪比超过0分贝时,所提方法对多用户通信系统的频谱效率和功率归一化频谱效率的改善超过10%。     

改进参考信号的差分发送参考UWB自相关接收机

针对超宽带(UWB)差分发送参考(DTR)自相关接收机参考信号中含有的较强噪声分量严重影响了其性能的情况,提出了改进参考信号的差分发送参考( MRDTR)自相关接收机.首先通过将前一符号周期内各帧的接收信号相加取平均作为解调当前符号的参考信号,通过平均减少了参考信号中噪声的影响,然后将当前符号间隔内各帧的接收信号与参考信号进行相乘积分,随后将码元内各帧积分结果进行相加,最后通过判决恢复发送的符号通过改进参考信号,改善了接收机的误比特率性能,并分析了该接收机在可分辨多径信道中的理论误比特率性能.理论分析和仿真结果证实MRDTR自相关接收机的误比特率性能明显优于DTR接收机.     

结合功率分配的干扰对齐预编码优化算法

针对K用户多输入多输出干扰信道系统提出了一种基于功率分配预编码优化算法.首先通过信道的奇异值分解,基于矩阵弦距离,选出一组与最好的特征子信道最为匹配的预编码矩阵来传输信号,然后根据信道矩阵信息的强弱进行功率分配,从而对预编码矩阵进行优化,可最大化保证接收信号的强度.仿真结果表明,该算法未用迭代计算预编码矩阵和接收抑制矩阵,不仅使整个系统的复杂度大大降低,而且在系统和速率有微小损失的情况下,提高了系统的误码率性能.     

广义空间调制系统中的物理层抗窃听传输方案

为实现信息的保密传输,提出一种基于广义空间调制技术的物理层安全方案.发射端根据合法信道的状态信息对信号进行预处理,使合法接收者接收到来自各激活发射天线的信号相位对齐,并对不同激活天线组合的信号进行不同的相位旋转,提高合法接收者的接收性能.而窃听者接收到的信号相位仍然为随机分布,接收性能远低于合法接收者,有效地保护通过天线索引传输的信息.发送端同时发送指向窃听者的人工噪声,保护通过幅相调制携带的信息不被窃听.对保密容量、误码性能和信号与人工噪声的功率分配进行理论分析,仿真结果表明,通过合理分配功率,合法接收者的误码性能明显优于窃听者,能获得可观的系统保密容量.     

1bit脉冲超宽带接收机采样抖动性能分析方法简

A novel method based on the Central Limit Theorem (CLT) is proposed to analyze the performance of the 1bit Impulse-Radio Ultra-WideBand(IR-UWB) receiver in the presence of a timing jitter. First, the sampled signal with timing jitter is expressed as a linear function of the sampled signal without jitter and timing jitter through first-order Taylor series expansion. Then by the CLT, the decision variable of the 1bit receiver is considered as Gaussian distributed and the bit error rate (BER) is derived. After that, an upper bound of the averaged BER is also provided based on the distribution of random timing jitter. The given analytical result is the first analytic expression of the BER performance of the 1bit receiver with timing jitter and can be used for the case where the 1bit receiver has a linear interference. Experimental results show that the proposed upper bound agrees with the actual performance of the 1bit receiver very well and can be used for both Gaussian distributed and uniform distributed timing jitter.     

一种改进的多用户DCSK性能分析

提出一种基于混沌二进制序列及Walsh码的多用户差分混沌键控通信系统．在此系统中,发送端的信号及对应的接收端的信号分别与相同的Walsh码相乘,由于混沌二进制信号的瞬时功率为常值以及Walsh码的正交特性使得用户之间的干扰得到抑制,因此系统具有了多址特性．分析了系统在高斯信道中的特性,给出了误码率公式．仿真结果与理论值相符合,证明了理论分析的正确性．在高斯信道下与其他多用户差分混沌键控系统的性能作了对比,当所有用户使用不同的混沌初始值时,系统的性能与其他的多用户差分混沌键控系统性能相当．系统采用固定延迟及处理的数据为二进制形式,因此相比其他多用户差分混沌键控,本系统结构简单且易于实现．     

基于Hilbert成型波形变换的基带DSSS调制方法

针对传统直接序列扩频调制系统传输速率和频谱效率低的问题,基于扩频码、扩频调制信号和希尔伯特(Hilbert)变换的优良特性,对原基带成型函数进行Hilbert变换,得到新的成型函数。利用两个基带成型函数并行传输两路基带信息,提出了基于Hilbert成型波形变换的基带直接序列扩频调制方法,并对调制信号支路间、码间干扰特性进行了理论分析和仿真实验。结果表明:加性高斯白噪声信道条件下,该方法在不降低系统传输性能、不扩展系统传输带宽、不增大单位比特信息发射功率的前提下,将基于单一扩频码的直接序列扩频调制系统的传输速率提高到原来的2倍。     

无线携能通信时隙与功率联合优化算法研究

传统通信系统由于不能够有效利用射频信号的能量会导致传输能耗较高,所以必须合理分配资源,在信息和能量传输间获得折中,即保证充足的传输能量并尽可能提高系统的信息传输性能.因此,为了节约通信系统的能量,本文提出通信系统在多个时隙同时传输信息和能量从而实现无线携能通信.首先,将传输时间分成若干时隙,发射机按照要求在不同时隙内发送信息或者能量;然后,接收机在对应时隙内接收信息或者收集能量,并利用收集的能量提供电路耗能;最后,通过联合优化时隙和功率分配,在保证系统能量需求基础上最大化系统传输速率.仿真结果表明:相比等时间功率分配算法,提出算法的传输效率提高了约40 bps;且随着时隙数增加,提出算法性能显著提高.当传输能量增加时,可分配的信息功率更大;而当能量需求增加时,信息功率会降低,更多的功率用于能量传输.因此,提出算法通过为信息传输和能量采集合理分配时隙和功率,保证充足的采集能量基础上,最大化信息传输性能,系统通过采集无线能量有效提高了传输性能.     

一种基于天线阵列冗余的跳空物理层安全方法

当窃听者天线数不少于发送者时,基于信道零空间人工噪声的物理层安全方法将失效。针对这一问题,提出了一种基于天线阵列冗余的跳空物理层安全方法。该方法将人工噪声和跳空相结合,每次发射信号时发送者通过跳空图样快速切换信道,同时在相应信道的零空间内加人工噪声,接收者根据跳空图样选择相应信道接收解调,而窃听者接收信号与人工噪声叠加在一起无法解调。仿真结果表明,当接收端使用不少于两根天线接收时,采用文章方法可使窃听者的误比特率接近0.5,而合法接收者不受影响。