线性合并接收分集DFH系统性能分析

为了提高差分跳频系统的抗噪声性能,提出了一种基于多接收天线的空间分集差分跳频系统,系统采用平方率检测线性合并准则进行合并接收。采用矩生成函数法分析了该系统在瑞利衰落信道下的抗噪声性能,得到了系统误符号率的闭式表达式。分析中考虑了各分集支路信号衰落参数及背景噪声不同的一般情况。数值和仿真结果表明,应用接收分集技术可以显著改善差分跳频系统的抗噪声性能,在误符号率为10-4时,采用双天线分集时即可使系统性能较无分集系统改善达约7 dB;性能改善量随天线数量的增多而增大,但改善幅度逐步降低;信噪比过低的分集支路应从分集中排除,否则可能使系统性能低于没有这些天线时的系统性能。     

基于频域相位差信息的多天线频谱检测方法研究

目前多天线频谱检测主要通过对信号能量、循环平稳性等信息进行统计判决实现。针对这一问题,考虑多天线的接收环境,提出一种利用接收信号间频域相位差信息进行频谱检测的算法,并将最小二乘估计应用到实际的频谱检测过程。理论分析与仿真结果表明,在接收环境较差时,本算法依然可以保持较好的频谱检测性能。     

基于频域分量最大比合并的多天线信号合成算法性能分析

通信信道的频率选择性衰落特性和信道噪声都会严重影响信号的接收质量。基于频域分量最大比合并的多天线信号合成算法(FMRC)对多路信号在频域加权合成,能够提高合成信号信噪比,实现频率选择性衰落信道下低信噪比信号的有效接收。文章针对该算法的理论性能,对合成信号均衡处理,分别推导了线性均衡器和判决反馈均衡器输出均方误差的理论表达式;证明了该算法与空间分集均衡器(SDE)在性能上的等价性。仿真实验表明,FMRC与SDE性能是一致的,但是在高信噪比下,当单路信道存在深衰落时,FMRC算法通过合成能够改善单路信道的深衰落特性,均衡器输出均方误差性能较SDE更优。     

基于循环平稳多天线的DSSS信号参数估计

提出了基于SIMO(Single-Input Multi-Output)循环平稳特性的参数估计方法,对分集合并后的DSSS信号进行了循环谱分析,并对信号的载频、码元宽度进行估计.仿真结果表明,该方法能充分利用多天线提供的空间分集,提高DSSS信号的参数估计性能.     

采用SC/MRC的M进制正交信号误码性能分析

该文研究了Nakagami信道上采用组合发送选择合并/接收最大比合并天线分集的M进制正交信号的误码性能。使用矩生成函数方法,推导了M进制正交信号的平均误比特率的近似解析表达式。该表达式可用于研究正交信号的维数、收发天线数对SC/MRC天线分集系统误码性能的影响,避免了耗时的计算机模拟。     

时变平衰落信道下结合Doppler分集的MIMO系统性能分析

本文提出一种联合考虑空间分集与Doppler分集方法来提高时变多径衰落信道下高速移动通信系统的性能。给出了联合空间分集与Doppler分集的多天线发送多天线接收(MIMO)系统模型,推导出了时变衰落信道下系统所能获得的最大分集阶为ML(Q+1),并提出了实现该分集增益的编码方法。研究了系统的中断性能,并通过仿真验证了2种分集技术的结合可以带来系统性能的提高。     

采用MIMO MRC的正交信号性能分析

该文推导了瑞利衰落信道上采用多输入多输出最大比合并天线分集、相干检测的三进制正交信号的平均误符号率性能的精确和近似闭合表达式。数值计算结果验证了三进制正交信号的平均误符号率近似表达式的准确性,同时也阐明了发射天线数和接收天线数对多输入多输出最大比合并系统平均误符号率性能的影响。     

瑞利衰落信道中基于分集技术的MQAM信号的识别

针对在瑞利衰落信道下正交幅度调制(QAM)信号识别难的问题,利用多天线空间分集可以提高接收信号信噪比的特点,提出了一种基于多天线接收分集技术的识别方法.首先给出等增益分集用于调制分类的模型,然后使用非线性最小二乘估计器联合估计正交幅度调制信号的载波频偏和衰落相位,并推导合并器输出信号的四阶累积量和六阶累积量的理论值,最后使用四阶累积量和六阶累积量两个特征联合进行分类识别.仿真结果表明所述算法的有效性和正确性,且与已有的混合似似然比检测(qHLRT)方法相比,有较小的计算复杂度和较强的实用性.     

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。     

平坦衰落信道下的同信道干扰抵消

空间分集技术是抗信号衰落的主要技术之一,但空间分集不能抵消系统的同信道干扰,天线阵列的信号处理技术可以对抗同信道的干扰。本文将分集和基于MMSE的空域滤波信号处理相结合,提出一种接收机结构,用来抵消同信道的干扰,同时保留分集的体系结构。仿真结果表明:该方案可提高系统的性能。作为对比,同时给出了最大比合并的分集接收机的性能。     

基于EEF准则的认知无线电宽带频谱感知

提出了基于指数嵌入族(EEF)准则的认知无线电宽带频谱感知算法. 在EEF准则宽带感知算法的基础上,充分考虑信号子空间和噪声子空间的性质,利用Gerschgorin酉变换改进EEF算法,提出了基于Gerschgorin EEF(GEEF)的宽带感知算法. 该方案主要是利用EEF准则或GEEF准则估算出授权频带中被主用户占用子带集合的势,从而完成宽带授权频段上空闲频带的感知,以便于被次级用户动态接入. 理论推导和仿真结果表明,所提出的方案无须知晓任何有关噪声功率和主用户信号的先验信息,对噪声功率的不确定性具有鲁棒性.     

时域背腔式领结天线的工程化设计

通过分析时域脉冲辐射信号的频谱,确定了天线的工作频率和带宽,并根据在探地雷达应用中满足信号最大能量对地辐射的要求,提出了一种快速有效的时域背腔式领结天线的设计方法,该方法简便实用,便于在探地雷达系统的整体工程化设计中使用。所提出建立的方法得到了实验和数值仿真结果的验证,并在探地雷达整机的开发和设计中得到了成功应用。     

低复杂度的空间调制IFDMA信号检测方法

空间调制是近年来提出的一种新型多天线传输技术。本文考虑了空间调制的多址设计,并首次将其与交织频分多址相结合以实现多用户通信。其次,本文根据空间调制交织频分多址的系统模型,提出了一种基于信道QR分解的信号检测算法。再次,还提出了一种简化的信号检测算法,能够有效的降低计算复杂度,且不会影响传输性能。最后,本文通过数值仿真,证明了所提出的空间调制交织频分多址信号检测算法的有效性。     

分布式宽带合作频谱感知算法

针对传统宽带合作频谱感知中集中式频谱重构带来的网络通信负担重、重构复杂度高的缺点,提出了一种基于分布式子空间估计的非重构宽带合作频谱感知算法.该算法直接从欠采样数据中估计信号子空间,利用子空间的正交性实现频谱感知.为了获得空间分集增益,采用基于扩散自适应的分布式估计算法求解全局信号子空间.理论分析与仿真结果表明,该算法无需重构原始信号的频谱,运算复杂度低,全分布式的多用户合作提高了频谱感知性能,且具有更少的节点通信量.     

多径衰落信道下MIMO OFDM系统的定时同步算法

提出了一种多径衰落信道下多输入多输出正交频分复用(MIMO OFDM)系统的定时同步算法.算法将恒幅零自相关码作为训练序列,每根发射天线采用修正的循环延迟序列,在接收端分别计算本地序列和接收信号的互相关和接收信号的对称自相关,再将二者结合起来以确定定时位置.为了对抗多径信道中第1径不是最强径的情况,还采用了多径后向搜索技术,并利用可变阈值进行判决,以改善同步性能.通过仿真对算法在加性高斯白噪声信道和多径信道下的性能进行了验证和比较.     

Small MEMS smart antenna for software radio fuze

The signal transceiver of the software radio fuze depends on the front-end radio frequency (RF) antenna. RF micro-electro-mechanical-system (MEMS) smart antennas have the capability of flexible beam rapid scanning, multi-beam forming and so on, which can improve the ability of detecting, sensing and tracking multiple targets of the fuze. The small RF MEMS smart antenna consists of a 2×2 aperture coupled antenna array and six 1-bit MEMS phase shifters. Simulated results demonstrate that the antenna can complete beam steering angles of ±30° in both X and Y plane at 17.3.GHz. All components can be fabricated and monolithically integrated with MEMS technology which causes the system low cost and small volume. The RF MEMS smart antenna presents a good and important prospect for the development of the software radio fuze antenna.     

认知无线电系统中存在载波频偏的OFDM频谱感知技术

提出了一种利用输入检测器数据离散傅里叶变换结果的协方差矩阵的频谱感知技术。分析发现如果没有授权用户信号,协方差矩阵为对角阵;反之为非对角阵。在检测过程中,通过将协方差矩阵中非对角线元素的能量与设定的阈值相比较得出检测结果。理论推导了判决度量在是否存在授权用户信号的两种情况下的分布函数以及算法的阈值和检测概率。仿真结果表明,与已有的方法相比,该算法可以更好地对抗载波频偏,同时具有更优的检测概率。     

Effective Sea Clutter Spectrum Extraction Method for HFSWR in Adverse Conditions

An effective approach in solving the sea clutter spectrum extraction problem is studied in the paper. Different from the conventional signal to noise ratio (SNR) method based on Doppler frequency or range domain information, a method is developed to characterize the differences between the sea echo and those interferences are by signal to interference plus noise ratio (SINR) which jointly utilizing the range, Doppler frequency and azimuth domain information. Furthermore, these differences can be adaptable to adverse conditions by forming the necessary boundaries and constraints in searching of the maximum SINR, which greatly promotes the extraction of sea clutter spectrum. The real high frequency surface wave radar (HFSWR) data demonstrate that the proposed method is less influenced by those interferences and can effectively extract the sea clutter spectrum even under the adverse conditions. Furthermore, it has been shown as an effective method for ship detection and sea state remote sensing of HFSWR.     

内燃机噪声源识别的小波相关系数方法研究

为了分析内燃机(ICE)噪声信号的时频特性和识别主要噪声源,研究了小波变换中尺度与频率之间的关系,重新定义了连续小波变换,并基于不同小波对同一信号分解时小波系数之间存在极大相关性,提出用规范化相关系数时频图分析噪声信号和识别内燃机噪声源的新方法.新方法能够准确地对信号进行时间和频率定位,且频域结果与信号功率谱相当吻合.对发动机声学信号进行了时频分析,同传统连续小波变换相比较,该方法能够更好地反映信号能量的时频域分布状况.结合声强结果,声学信号时频图能够直接地显示不同噪声源的时频特征.