广义空—码联合索引调制

针对空间调制天线利用率低、广义空间调制传输速率低等问题。本文将广义空间调制和码索引调制相结合,提出广义空-码联合索引调制(generalised space code joint index modulation, GSCJIM)。信息比特在发射端经串并转换后分别映射为伪随机(pseudo noise,PN)码索引、天线索引以及调制符号,调制符号的实部和虚部分别选择激活的伪随机码进行扩频,并通过激活的天线组合将信号发射出去。广义空间调制和码索引调制的结合,提升系统传输速率的同时也提高了天线的利用率,并且抗干扰性能显著增强。分析与仿真结果表明,在传输速率相同时,GSCJIM比广义空间调制节省了索引资源,并且当误比特率为10_-3时具备5dB的性能优势。     

直接序列扩频广义码索引调制

针对码索引调制(code index modulation,CIM)在通过增加映射比特数目的方式提升信息传输速率时,需要耗费大量的伪随机(pseudo noise,PN)码资源的问题,提出了广义码索引调制(generalized code index modulation,GCIM)。发射端的信息比特分割为映射比特和调制比特,并分别映射为PN码组的索引和调制符号。调制符号的同相部分和正交部分再分别选择激活的PN码组进行扩频。通过增加每个传输时隙PN码的激活个数,可提高映射比特数目,提升系统的频谱效率和能量效率。仿真结果表明,在相同频谱效率时,该方案相对于CIM会造成高斯信道中约2 dB和瑞利衰落信道中约1 dB的误比特率性能的不足,但是GCIM耗费更少的PN码资源。     

分组空码索引调制

为提高空域索引调制技术的信息传输速率,提出分组空码索引调制(grouping space code index modulation,GSCIM)方案。结合空间调制(spatial modulation,SM)和码索引调制(code index modulation,CIM),利用分组思想增加调制信息比特、天线索引信息比特和伪随机(pseudo noise,PN)码索引信息比特。分析和仿真结果表明,当信息传输速率相同时,与其它索引调制方案相比,GSCIM方案可以至少节省一半的索引资源,具有更好的误比特率性能,随着信息传输速率的提高,这些优势更明显。     

二维空码索引调制算法

针对正交空间调制（QSM）提升传输速率时天线的使用数量增加,需要耗费大量资源且实现困难的问题,提出二维空码正交索引调制（SCOIM）。发射端信息比特分别映射为伪随机（PN）码的索引、天线的索引以及调制符号,调制符号的同相部分和正交部分再分别选择激活的PN码进行扩频,并各自通过激活的天线将信号发射出去。分析和仿真结果表明,相同传输速率时,SCOIM比正交空间调制节约至少一半的索引资源且随着传输速率的提升节约效果成倍增加,并且当误码率为10^-4时具备约5 dB的性能优势。     

可见光通信中有照明限制的广义空间调制算法

可见光通信中的照明需要考虑光功率变换以及照明均匀性。为此,利用多天线脉冲幅度调制(PAM)信号空间域和幅度的特点,提出一种多天线激活的广义空间调制算法。根据不同光功率自适应改变PAM信号形式以及激活天线数。同时,利用一致界技术推导出任意光功率下该算法的误比特率上界。仿真结果表明,该算法可以在不改变传统照明性能的前提下,有效提升系统的误比特性能,且其理论模型在高信噪比条件下可以很好地预测系统的误码率。     

广义空间调制系统的安全传输映射方案

为提高时分双工无线通信系统中广义空间调制(GSM)的安全性,提出一种新的GSM安全传输映射方案。将合法信道状态信息引入映射过程中,分别重选由空间比特和星座比特映射的激活天线组合索引和星座符号索引,以增强GSM系统的安全性。仿真结果表明,该方案中的被动窃听者无法恢复激活天线组合索引与星座符号索引所携带的信息,其保密速率初始值较基于空间调制的方案提高184.31%,增强了系统的安全性。     

一种广义空间调制系统的低复杂度检测算法

针对广义空间调制(GSM)系统中信号检测复杂度过高的问题,提出一种采用分组检测方式的低复杂度检测算法。首先发送端根据激活天线数对发射天线进行分组,每组激活一根天线用于传输调制符号,然后提出算法基于这种发射天线组合方式,在接收端做相应的分组串行检测。分析和仿真结果表明,该检测算法能以极低的检测复杂度获得与最大似然检测算法(MLD)相近的误比特率(BER)性能。     

基于分层编码的空间调制系统设计

空间调制(SM)作为一种新颖的多天线传输方案,独创性地将输入比特与发射天线序号构成一种映射关系,用来承载一定的发送信息。但该方案通过单层调制模式将发送比特映射到均匀分布的信号星座点上,极大地限制了系统性能的提升。在星座点映射上采用分层编码调制(SCM)技术,满足了同一传输时隙上不同数据业务的不同服务质量(Qo S)要求,并有效提升系统性能。基于SCM的原理,提出了一种低复杂度的检测算法。仿真结果表明,新算法的检测性能近似最大似然(ML),且接收端复杂度随调制阶数呈线性增加。     

空间索引技术研究

空间索引可以提高空间数据库的操作效率,目前人们的研究工作更多地集中在空间数据的多维索引的研究上.文中全面地总结了当前空间数据库领域中空间索引以及时空索引的研究进展,描述了R树系列索引的构建思想,节点插入与分裂操作的不同.通过实验深入分析了R树以及R树变体的磁盘访问率,插入,删除,更新的CPU时间,验证了在数据激增的情况下,R树系列索引的复杂性带来的重叠问题会指数递增.由于R树当前应用的深度和广度,研究基于 R树的高效时空高维索引技术是解决索引应用问题一个有效方法.提出了索引性能改进的方向在于多种索引技术的结合,尤其是树形结构索引和网状结构索引的结合.     

GIS空间索引技术探究

空间索引是空间数据库的关键技术之一,也是困扰GIS工作者的最大难题之一。因而对如何建立更有效的空间索引结构一直是GIS领域最现实、最急迫、也是最前沿的研究课题。本文介绍了GIS中具有代表性的几种空间索引方法,并且进行了分析对比。最后,简要的讨论了空间索引方法的发展方向。     

一种可扩展的广义空移键控调制系统设计

5G车联网中的不同传输业务对高可靠、可扩展和低功耗的通信性能有较高要求,为此,设计一种新型高可靠、可扩展的广义空移键控调制(GSSK)系统。在发射端提出一种基于Butson Hadamard矩阵的广义空移键控调制(BHSSK)方案,通过引入具有正交性和可扩展性的Butson Hadamard矩阵,采用循环加权方法构造符号选择矩阵,将矩阵的列作为符号向量并调制到激活的天线组合上进行发送。针对检测复杂度对车联网下通信可行性的影响,在接收端提出一种基于方向夹角加权排序检测(DWOD)算法,通过设计发射天线组合的权重因子构造天线组合搜索空间,并设置判决收敛门限以减少信号检测的搜索范围,在保证可靠性的同时降低检测复杂度。Matlab仿真结果表明,BHSSK以较少的天线实现相对较高和可扩展的频谱效率,相比GSSK、GSM、MA-SM和HSSK分别达到约8dB、3dB、3dB和0.6dB的误码率性能增益。DWOD算法在达到近似最优误码率性能的同时,其复杂度减少了约40%~70%。     

多相空间矢量脉宽调制技术研究

近年来，三臂三相空间矢量脉宽调制(SVPWM)逆变器在三相交流电机变频调速中得到了广泛的应用。但三臂三相SVPWM难于胜任大转速-力矩调节范围、大功率、高可靠性的要求。本文对三相SVPWM技术进行推广，提出并分析一种多臂多相的空间矢量脉宽调制和极相调制技术。特别地．将9相SVPWM技术应用到九绕组感应电机中，并将9相SVPWM技术与9相SPWM进行比较。     

采用奇异值分解设计广义系统的最优滤波器

本文讨论广义离散随机线性系统的状态估计问题，通过矩阵奇值分解，本文给出了一种设计降阶最优滤波器的实用方法，该方法同时还得到了动态系统和量测系统的干扰噪声的估计。     

DPSK数字调制系统的设计与实现

由于数字通信在抗干扰性、保密性以及数字信号处理方面的优越性,它的应用越来越广泛。数字调制技术作为这个领域中极为重要的一个方面,也得到了迅速发展。目前,在数字通信中,人们广泛采用DPSK调制技术。为了增强DPSK调制系统的集成度,采用FPGA开发平台来实现调制系统。将差分编码模块、余弦信号发生器和信号源接口集成在单片FPGA上,再通过数模转换器将输出的数字信号转换为模拟信号发送出去。整个设计基于Xilinx公司的ISE10.1开发平台,使用Verilog编程语言,并在Spartan-3E实验板上验证成功。该设计提高了系统集成度。     

面向导航星座的星间传输协议测试系统设计

星间网络协议是卫星通信的基础;目前,随着网络技术的发展,网络协议的功能越来越复杂,使得协议的测试越来越重要;星间网络协议中处于核心地位的传输层协议是在测试中受到重点关注;由于导航星座的条件限制,现阶段难以对其使用的传输协议进行整网测试,因此需要一个协议测试系统来满足测试需求;在分析了导航星座通信网络特点与星间传输协议的基础上,设计了传输协议测试系统;该测试系统对星间网络协议的传输层协议进行实现,并通过数据总线来模拟数颗卫星之间的数据通信;测试结果表明,测试系统能够满足星间传输协议的测试需求。     

矩阵变换器空间矢量调制的仿真研究

变速恒频双馈电机风力发电系统中的励磁装置必须具有功率双向流动能力,矩阵变换器作为一种新型变换器,能直接将电能从输入侧变换到输出侧,输入功率因数可调,输出电流谐波含量少,且无直流电容,实现简单,更适宜作为双馈电机的励磁装置.对矩阵变换器的空间矢量调制法进行了分析及阐述,给出了Simulink中的具体实现方法,且仿真中采用IGBT组合双向开关代替理想开关,更贴近实际.上述方法通过调节矩阵变换器参考输入电压的功率因数来获得系统优良的输入输出特性,使得双馈电机输出有功和无功功率的独立调节.仿真结果验证了空间矢量调制法正确性和有效性,为今后进一步应用于变速恒频风力发电系统中的实验研究奠定了基础.     

基于星座旋转的编码调制系统设计与实现

本文考虑对旋转的星座映射进行编码调制。首先,考虑将信道编码与调制结合起来发计。编码与调制结合技术的出现,证明这种方法的性能优于编码和调制相互独立的系统,最为典型的编码调制技术当属网恪编码调制TCM和比特交织编码调制BICM。同时,该系统还引入星座旋转和坐标交织技术,有效地提高系统在衰落信道下的分集阶数,获得一定的分集增益。最后,通过误码性能仿真,验证该系统的性能。     

采煤机音视频及数据综合传输系统的设计

针对现有采煤机视频、音频及工况监控数据实时传输系统采用无线局域网、光缆或单独拖曳通信电缆时存在不稳定、故障率高、维护困难等缺点,提出了一种基于采煤机主电缆内嵌单根射频同轴电缆的多路视频、音频及数据综合传输系统的设计方案。该系统采用数据调制传输频率高于视频监控信号调制频段的设计方法,避免了数据通信对监控图像质量的影响,且因数据传输具有较高的功率余量,保障了控制数据通信的低误码率。     

空间科学试验温度控制系统的设计与实现

从某种意义上讲,润湿性、表面张力等物理参数是影响空间材料制备能否成功的关键问题之一.针对空间应用的特点介绍了某卫星搭载金属熔化试验温度控制系统的设计与实现.在该系统设计过程中,研究了地面环境和空间环境对控制系统的不同影响,并以此为指导设计了控制系统的硬件和软件.该系统为单输入单输出闭环反馈控制系统,采用位置式离散PID控制算法及PWM加热方法,使金属样品的温度符合给定要求.该控制系统已在某型号卫星搭载任务中成功完成科学试验工作,试验结果对相关领域的研究具有重要意义.同时该控制系统在实际航天任务中得到验证,其设计思路正确、合理,控制算法简单、有效.其设计和实现方法也可应用于其它类似星上系统的研制工作.