ODBR-DCSK系统调制技术研究

为解决传统差分混沌移位键控(DCSK)系统比特传输速率较低的问题,提出一种正交双倍速差分混沌移位键控(ODBR-DCSK)调制技术,该调制技术利用沃尔什函数生成两路正交的混沌信号,分别调制不同的数据信息,实现在同一个时隙内同时传输两路信号,并将该调制方式与DCSK的误码率进行对比,给出了ODBR-DCSK在加性高斯白噪声(AWGN)信道的理论误码率推导并进行蒙特卡罗仿真测试。实验结果表明,在原有信道的基础上,ODBR-DCSK较DCSK传输速率提高了一倍。     

FM-DCSK调制在AWGN和多径信道下性能的仿真

FM- DCSK调制的抗噪声性能在混沌键控数字调制方案中是最优的 ,尽管在可加白高斯噪声信道下它的抗噪声性能不是最好的 ,但混沌信号天生的宽带特性使得它在多径传播条件下优于传统的窄带调制方案。在双射线多径信道下进行仿真的结果表明 ,在传统的窄带调制方案无能为力的情况下 ,FM- DCSK系统仅仅在它的噪声性能方面下降了 5 d B.     

差分混沌的键控通信系统设计

提出一种混沌通信的改进方案,将差分混沌键控（DCSK）中的信息信号和参考信号通过两路信道传输。通过对其噪声性能进行理论分析和仿真分析可知,在混沌信号源带宽和信息信号长度相同的条件下,改进系统有更快的信息传输速率,并且改善了系统结构,提高了信号在传输中的安全性。     

小波调制在AWGN信道中性能分析

针对普通数字调制方式中存在的抗高斯噪声性能较差的问题,介绍了小波调制在通信系统中的实现,并利用其多速率特性,采用了一种联合估计方法,对小波调制与普通数字调制方式进行了比较分析.在基带调制情况下,给出了小波调制通信的系统框图、信号频谱图、不同冗余因子下的比特误码率曲线,并与普通数字调制的理论误码率作了比较.仿真结果表明,在加性高斯白噪声干扰的条件下,应用小波调制的通信系统可以获得信噪比上的好处.     

FM—DCSK调制在AWGN和多径信道下性能的仿真

FM—DGSK调制的抗噪声性能在混沌键控数字调制方案中是最优的，尽管在可加白高斯噪声信道下它的抗噪声性能不是最好的，但混沌信号天生的宽带特性使得它在多径传播条件下优于传统的窄带调制方案。在双射线多径信道下进行仿真的结果表明，在传统的窄带调制方案无能为力的情况下，FM—DCSK系统仅仅在它的噪声性能方面下降了5dB。     

QCSK在瑞利慢衰落信道下性能的分析及仿真

正交混沌移相键控系统(QCSK)是通过应用两个正交信号之间的零相关性,使其数据传输率在误码率不变的情况下相对于数字移相键控系统(DCSK)提高一倍。在文献[1]的基础上,研究分析了正交混沌数字键控系统(QCSK)在白高斯噪声环境下的性能,给出了瑞利慢衰落信道下QCSK系统的性能分析,推导出了误码率公式,计算结果说明在瑞利信道中的系统性能。     

三分之一连续相位调频键控

提出了一种具有高能量集中度的新型数字调制技术——1/3连续相位调频键控(1/3 Continuous Phase Chirp Keying,1/3-CPCK)．1/3-CPCK采用分段式线性调频信号作为已调信号波形样本,且已调信号相位连续、频率平滑过渡,具有较高的能量集中度,可在相对较窄的带宽内实现高速数字通信．建立1/3 CPCK调制的数学模型,分析其已调信号波形样本的相似度,及高斯白噪声条件下基于1/3-CPCK调制和相干解调的数字通信系统的误码率性能．理论推导和仿真实验证明:1/3 CPCK已调信号时域波形平滑、能量高度集中;在绝对带限情况下,当频带利用率为1 bps/Hz,信噪比为13.5 dB时,选择合适的调制系数,可使系统误码率达10-4．     

QCSK在瑞利慢衰落信道下性能的分析及仿真

正交混沌移相键控系统(QCSK)是通过应用两个正交信号之间的零相关性，使其数据传输率在误码率不变的情况下相对于数字移相键控系统(DCSK)提高一倍。在文献[1]的基础上，研究分析了正交混沌数字键控系统(QCSK)在白高斯噪声环境下的性能，给出了瑞利慢衰落信道下QCSK系统的性能分析，推导出了误码率公式，计算结果说明在瑞利信道中的系统性能。     

基于BOK调制的Chirp超宽带通信系统的Simulink仿真实现

介绍了基于BOK调制的Chirp超宽带无线通信系统的原理,从理论上分析了BOK解调时的误码率,并运用Matlab/Simulink构建了基于BOK调制的Chirp超宽带通信系统的仿真模型,实现了BOK调制、信号相干检测、误码率计算等功能,完成了在加性高斯白噪声信道下点对点的通信,给出了在AWGN信道中不同时间带宽积条件下的信噪比误码率仿真曲线.仿真分析结果表明,运用Simulink建立的超宽带通信系统模型对超宽带系统进行研究是切实可行的.     

高阶并行相位调制技术研究

提出了高阶并行相位调制（MPPM）的方法,即在同一调制符号周期,使用同一频率、并行发送2路携带不同信息的高阶相位调制信号。给出了MPPM的系统模型,理论分析了MPPM的调制和解调实现机制,探讨了进一步降低MPPM误码率的方法。仿真结果表明,在加性高斯白噪声（AWGN）信道下,误码率为10-3时,16PPM比16相相移键控（16PSK）可有2 dB的信噪比增益;在Rayleigh平坦衰落信道下,通过优化发送端相位参数,16PPM的性能优于16相正交幅度调制（16QAM）。所以,MPPM能大幅提高无线链路数据传输速率和带宽效率,对未来移动通信具有一定的实用价值。     

Design and analysis of an improved OMU-NRDCSK communication system

Aiming at the shortcomings of a low transmission rate in traditional Differential Chaos Shift Keying (DCSK) and a high bite error rate when transmitting multi-user information, an improved orthogonal multi-user noise reduction differential chaotic keying (OMU-NRDCSK) is proposed. The chaotic sequence generated at the sending end of the system is used as an information bearing signal after being duplicated, the multi-users’ information modulated by the Walsh codes are transmitted respectively through different delays. At the receiver, after passing through the moving average filter, the received signals are correlated with themselves to demodulate the initial information signals. The bit error rate formula for the system under the Rayleigh fading channel is derived and Monte Carlo simulation is carried out. Analytical and simulation results show that the OMU-NRDCSK system reduces the noise term variance by averaging the received signals and improves the bit error performance, with its transmission rate improved compared to the DCSK system, which effectively improves the bit error performance of the multi-user DCSK system.     

一种FM-QCSK混沌数字通信系统及其性能分析

在调频-四相混沌键控(FM-QCSK)混沌数字通信系统中,对时域连续混沌信号进行频率调制,使单位码元具有近似相等的比特能量;针对混沌样值函数构造一组正交基,采用频域或时域方法得到混沌载波的正交信号,接收时直接将参考信号及其正交信号分两路与载信信号进行相关处理,不需FM解调,这就使单位码元符号所表示的信息增加了一倍．计算机仿真结果表明,在AWGN信道下,FM-QCSK的误码率性能接近于FM-DCSK;在多径信道下,FM-QCSK方法在BER为10^-4时, E_b/N₀ 控制在20dB,其性能好于传统的周期性载波调制系统．     

Design and performance analysis of the PQMC-NRCDSK

Aiming at the problems of a low information rate and the poor bit error performance of traditional chaotic keying schemes, a Phase Quadrature Multi-Carrier Noise Reduction Correlated Delay Shift Keying (PQMC-NRCDSK) scheme is proposed. In this scheme, the superposition of chaotic sequence and its time delay sequence is used as the reference signal, and the product of the chaotic sequence and its time delay sequence with data information is used as the information bearing signal. The reference signal and information bearing signal are transmitted by the carrier with different frequencies and quadrature phase, and multiple antennas are used to transmit and acquire signals at the sender and receiver, respectively. The error performance of this scheme in the multi-path fading channel is studied in detail and verified by theoretical analysis and experimental verification. Experimental results show that the theoretical analysis is consistent with the simulation results, and the correctness of the theoretical analysis is verified. The information rate of the PQMC-NRCDSK scheme is higher than that of the MC-CDSK and CDSK schemes under the same carrier number, and is twice as high as that of the MC-CDSK scheme. On the other hand, the error performance of the PQMC-NRCDSK scheme is obviously better than that of the above schemes.     

基于码元分布特性的FSK信号识别算法

FSK信号在短波通信中大量应用,将其与PSK、QAM、并行多路传输信号区分开来具有重要的意义。而短波信号识别的关键是如何减小噪声与多径传输引起的频率选择性衰落的影响。提出一种基于码元分布特性的FSK信号大类识别算法,采用带通滤波后子载波信号的短时谱能量方差作为识别特征,具有优良的抗频率选择性衰落与噪声干扰性能。仿真实验与实际信号测试结果表明,算法具有较高的识别正确率,能直接对中频信号进行处理,可用于实际工程。     

RS码及卷积码在PDS水声通信体制中的应用

Pattern时延差编码（PDS：PatterntimeDelayShiftcoding）水声通信体制能有效地抑制水声通信中多途扩展引起的信号波形畸变对通信性能的影响,而RS码具有与PDS通信体制结合的先天优越性。为进一步降低水声通信系统的误比特率,提出将RS码与PDS通信体制结合,并对RS码在PDS水声通信体制中的性能进行研究。对挑选的RS码与常用的卷积码在PDS通信体制中的性能进行了仿真对比。结果表明,RS码在PDS通信体制中的性能远优于卷积码,对系统性能有明显提高。     

多径衰落信道及多用户中改进DCSK系统的性能

各种混沌键控数字调制方案中,DCSK调制有着最优的抗噪性能,而且由于混沌信号内在的宽带特性使其具有很强的抗多径干扰能力。通过多径衰落信道中的理论性能推导结果和仿真表明,经改进的DCSK虽然与原DCSK有相同的性能,但从多址系统收发信机结构来看,其却具有易于实现的优点。     

一种基于声道的无线通信模型

针对目前物联网无线通信技术硬件成本高且协议栈复杂的问题,提出一种基于声道的无线通信模型。该模型利用多频频移键控在声道上进行调制,采用瞬态同步技术以及谐波纠错技术保证在低运算能力情况下的实时性解码需求。实验结果表明,与现有的物联网无线通信技术相比,新模型的软件复杂度和部署复杂度较低,成本低廉,性能良好。     

数字通信信号调制方式识别算法的改进研究

为克服数字通信信号调制方式识别算法识别类型少,步骤复杂,识别率低等问题,在已有识别算法的基础上,通过对信号特征参数的分析和提取,提出一种基于决策理论的数字通信信号调制样式识别的改进算法。该算法通过比较不同信噪比下特征参数的取值概率直方图,选择判决门限值。同时,应用最大似然法则,并采用了可变的判决门限值,以得到最佳判决门限。研究结果表明,在信噪比（SNR：Signal to Noise Ratio）为10 dB时,算法的正确识别率达到96%以上,可识别包括噪声在内的7种信号,且信噪比为6～15 dB时,该算法的正确识别率不低于92%。     

APSK调制在基于自适应OFDM的可见光 通信系统中的应用研究 

正交频分复用（OFDM）技术具有频谱利用率高、抗干扰性能好等优点,在基于发光二极管（LED）的可见光通信系统中得到广泛应用。为了减小LED非线性的影响,将幅度-相移联合键控（APSK）与OFDM技术相结合的传输方式引入可见光通信系统中。同时为了提高可见光通信系统的整体性能,实现系统带宽资源的充分利用,将OFDM调制与自适应技术相结合,即根据信道状况的不同,在各个子信道上使用相应阶数的APSK调制方式。文章介绍了3种典型的基于自适应资源分配算法的OFDM技术,并与基于相同阶数APSK调制的OFDM技术进行比较。仿真结果表明,APSK信号的包络要比QAM信号小,自适应OFDM技术的性能要明显优于基于相同阶数APSK调制的OFDM技术。     

基于Camera Link协议的CCD图像采集系统

为满足航天相机系统快速、高质量的成像要求,设计了一种基于Camera Link协议的高速CCD（ChargeCoupled Device）图像采集系统。该系统采用CPLD（Complex Programmable Logic Device）、专用视频处理芯片TDA8783、乒乓结构的存储器进行设计,并使用时间延迟积分（TDI：Time Delay Integral）的工作方式,通过设置单级积分时间长度和积分级数改变总积分时间长度。实验结果表明,该系统能同时输出两路CCD电压信号,最高数据输出速率达15帧/s,信噪比大于50dB,两通道的不均匀性小于2%,满足航天相机系统的高速、高分辨率设计要求。