一种稳健的水声MIMO通信系统调制技术

作为一种极具潜力的高速水下通信技术,基于VBLAST（贝尔实验室垂直分层空时）编码调制的水声MIMO通信技术,借助于空间复用,可在不增加系统带宽的条件下成倍提高数据传输速率。但由于同时受到同频干扰及多径干扰的影响,当信道多径扩展严重时,基于VBLAST调制的水声MIMO通信系统性能下降严重。为此,提出一种新的调制技术,该技术通过将各层信号调制到彼此正交的子载波上,可完全消除同频干扰,从而有效改善系统误码性能,显著提高系统的稳健性。仿真结果证明了所提调制技术的良好性能。     

CDMA系统的上行链路仿真研究

随着现代通信的发展,在任一时间、任一地点能与任一对象进行各种信息交流已成为现代通信理所当然的目标,促使移动通信技术发展异常迅速并日渐成熟。CDMA（CodeDivisionMultipleAccess）技术是当今通信领域主流的通信技术,最典型的是IS-95CDMA蜂窝移动通信系统。同时CDMA码分多址技术作为第二代蜂窝移动通信系统主要的数字通信技术之一,已成为第三代移动通信的关键技术。     

MIMO水声通信中的空时分组扩展编码方案探讨

采用多输入多输出（MIMO）结构和空时编码可以使水声通信系统获得分集增益,改善系统性能。针对水声信道中的频率选择性衰落,研究了一种用于MIMO水声通信系统的空时分组扩展编码方案（STBSC）,利用正交扩频编码克服了水声信道中多径干扰对空时分组编码（STBC）信号正交性的破坏。给出了方案的系统模型和实现框图,采用MIMO水声模型对方案的性能进行了仿真。仿真结果表明,STBSC方案在多径水声信道中可以得到完全发射分集。最后介绍了方案的水库试验,试验结果表明了方案的有效性。     

基于OptiSystem的大气激光通信系统仿真研究

针对湍流大气对自由空间激光通信系统链路带来的闪烁和漂移等不良影响,利用OptisYstem建立了采用OOK调制方式的M阵列大气激光通信系统模型,对在湍流大气扰动环境下,链路SNR和BER随距离及阵列剪改变等问题进行了较为深入的研究。通过仿真分析表明,在中强起伏情况下,湍流内尺度对系统的BER具有重要影响;SNR随阵列数M的改变具有临界的d值,研究结果为大气激光通信的实际应用提供了较为重要的参考。     

提高MIMO系统容量的检测算法研究

为了满足通信容量的需求，在发射端和接收端设置多元素天线阵列构成多输入多输出系统，可以显著提高频谱的利用率，基于贝尔实验室提出的非线性迫零检测算法，提出了反向迫零检测算法．理论和仿真证明，在相同信噪比条件下，反向迫零检测算法获得的系统容量高于非线性迫零检测以及线性迫零检测算法．与奇异值分解算法相比，该算法虽然得到的系统容量有所减小，但是由于所需的运算量相对较小，因而易于实现．     

提高中继辅助的MIMO系统通信可靠性的联合功率分配方法

为提高中继辅助的多输入多输出(MIMO)通信系统的通信可靠性,对系统的联合功率分配问题进行了研究。首先,提出了总均方误差最小化的优化准则,并给出了相应代价函数。其次,证明了该代价函数关于部分参数是凸函数而关于全局参数是非凸函数。最后,通过推导SMSE的上界,把原来的非凸问题转换为联合的凸优化问题,从而能够使用高效的凸优化方法获得全局最优的功率分配系数。仿真结果表明所提出的功率分配方案比现有方案有更好的性能。     

一种低复杂度的下行MIMO多用户分组策略

在研究了多用户MIMO线性处理技术和多用户选择方法的基础上,提出了多用户分组的思想。为了降低分组过程的复杂度,提出了基于最小奇异值和信道向量的内积的分组评价准则,并且给出了一种低复杂度的快速分组算法。仿真结果显示所提出的算法可以明显提升系统性能：随着系统中激活用户数量的增加,逐渐接近单用户点对点MIMO通信系统的性能;在一个具有4个发射天线的基站的系统中,当发射信噪比达到15dB,分组数量达到10时,采用了快速分组策略后,块对角化和规格化反转方法的各态历经性信道容量分别提升4bits／Hz和3bits／Hz以上。     

基于环形激光陀螺调制输出的寻北系统

利用环形激光陀螺对角速度输入量具有较高灵敏度的特点,提出了一种新型的激光陀螺寻北系统,将一环形激光陀螺垂直安3 水平的恒速转台上,使输入轴与台面平行,通过测量地球自转角速度的向向分量,实现寻北过程,通过与其对称放的加速度计可以测量出由于轴系安装和系统调平引起的台面倾斜误差,从而对激光陀螺的数据出量进行补偿,同时采用单周期多位置采集技术和多周期重复测量的方法,有效地抑制了激光陀螺的测量噪声,最大限度地减少了随机误差和系统误差的影响,提出了系统的寻北精度,适合多种领域的需要。     

基于VBLAST的水声MIMO高速通信技术研究

为实现高速水下通信,提出了一种基于VBLAST（贝尔实验室垂直分层空时）编码的水声MIMO（多输入多输出）通信技术。该技术通过在发射端和接收端同时采用多个阵元进行多发多收,借助空间复用,可有效解决水下通信系统带宽资源缺乏的难题,使系统在不增加带宽的条件下成倍提高数据传输速率。在水声MIMO通信系统的接收端,提出采用带有二阶数字锁相环、基于自适应空时判决反馈均衡的相干解调技术。该技术可有效克服水声MIMO信道中的多径干扰及同频干扰,且能自适应跟踪信道变化。仿真及湖试结果证明了所提水声MIMO高速通信技术的良好性能。     

自适应光学技术在星地激光通信地面站上的应用

综述了自适应光学技术在星地激光通信地面站上应用的最新进展。针对星地链路中湍流效应导致的相干度退化和可用度降低的问题,自适应光学技术成为美国和欧洲等国正在研制的中继卫星至地光通信系统解决上述问题的主导手段。这些项目计划开展的自适应光学技术、白天和夜晚多地面站接收技术和相干通信技术等关键技术验证表明,星地激光通信正向高速相干和全天时高可用度的工程化推进。国内成功进行了多次星地光通信试验,高可用度的相干激光通信技术的验证正在积极开展,自适应光学技术已应用到多个地面站并取得了较好的初步试验效果,相关技术进展与国外水平保持一致。

     

一种新的水声MIMO空时频编码技术

基于贝尔实验室垂直分层空时编码（Vertical Bell Labs Layered Space-Time,VBLAST）的水声多输入多输出（Multiple-Input Multiple-Output,MIMO）通信技术,通过充分开发空间资源,可在不增加系统带宽的条件下成倍提高数据传输速率,是一种极具潜力的高速水下通信技术。但由于其接收信号中同时含有同频干扰及多径干扰,当信道多径扩展严重时,其性能下降严重。为此,提出一种新的空时频编码技术,该技术通过将各层信号调制到彼此正交的子载波上,不但可在接收端完全消除同频干扰,同时还能获得频率分集增益,从而使水声MIMO通信系统的性能获得极大改善。仿真及湖试结果证明了其有效性。     

基于MSComm控件下的激光跟踪系统串口通信研究

为了实现控制台对激光跟踪系统的测量控制,设计了一种基于MSComm控件下的串口通信.控制台与激光跟踪仪之间采用了两个串口进行连接,通信协议为RS422,串口一发出触发信号,串口二进行信号采集,整个编程环境在Delphi下进行,程序中通过MSComm控件采集信号和对信号进行处理,给出了程序部分关键代码.通过实验测量,程序运行良好,最终达到了对激光跟踪仪角度信号的提取和对被测物体角度测量的目的,系统有良好的测量精度和灵敏度.     

上行虚拟MIMO系统的双比例公平用户配对算法

在分析上行虚拟多输入多输出(V-MIMO)系统的传统正交用户配对算法的基础上,提出了一种先按比例公平准则选取第一个用户,然后基于一种改进的比例公平准则选取其配对用户的新的双比例公平(D-PF)用户配对算法,并基于不同的接收机结构分析评估了该算法的吞吐量性能以及用户之间的公平度.仿真结果表明,与传统的正交用户配对算法相比,所提D-PF算法能够取得更好的吞吐量和用户公平度性能.     

一种新的脉冲联合调制水声通信方法

在隐蔽通信领域中,混沌脉位调制(Chaotic Pulse-Position Modulation,CPPM)与混沌脉宽调制(Chaotic Pulse-Width Modulation, CPWM)已迅速发展起来,相比于Pattern时延差编码(Pattern Time Delay Shift Coding, PDS)与传统的脉宽调制(Pulse-Width Modulation, PWM),混沌调制后的编码通信隐蔽性更好,但通信速率没有得到显著改善。在CPPM技术基础上,联合CPWM技术提出一种应用于水声通信的新型混沌脉位-脉宽联合调制通信系统。混沌脉位-脉宽联合调制通信具有双重隐蔽的特点,相较于CPPM与CPWM通信系统,联合调制的隐蔽性更好;相较于PDS与PWM通信系统,联合调制通信速率更高、有效带宽更大。对混沌脉位-脉宽联合调制(Chaotic Pulse-Position and Pulse-Width Joint Modulation, CPPPWM)水声通信系统进行了研究,并在帐篷(Tent)映射下加以实现。对系统特性及误码率特性方面进行了分析,并从理论与仿真数据结果对联合调制系统的误码率进行分析,并验证CPPPWM通信系统的有效性。     

High-rate-long-distance fiber-optic communication based on advanced modulation techniques.

The presence of fiber attenuation and chromatic dispersion is one of the major design aspects of fiber-optic communication systems when one addresses high-rate and long-distance digital data transmission. Conventional digital communication systems implement a modulation technique that generates light pulses at the fiber input end and tries to detect them at the fiber output end. Here an advanced modulation transmission system is developed based on knowledge of the exact dispersion parameters of the fiber and the principles of space-time mathematical analogy. The information encodes the phase of the input light beam (a continuous laser beam). This phase is designed such that, when the signal is transmitted through a fiber with a given chromatic dispersion, high peak pulses emerge at the output, which follows a desired bit pattern. Thus the continuous input energy is concentrated into short time intervals in which the information needs to be represented at the output. The proposed method provides a high rate-distance product even for fibers with high dispersion parameters, high power at the output, and also unique protection properties. Theoretical analysis of the proposed method, computer simulations, and some design aspects are given.     

A millimeter wave system based on forward modulation and novel double sideband modulation

A millimetre wave (mm-wave) system based on forward modulation and novel double-sideband modulation (DSB) technique is proposed in radio over fibre. In this work, we describe and analyse a system capable of producing a high-quality 60-GHz mm-wave. In this system, the DSB consists of two Mach–Zehnder modulations, operates based on double-sideband modulation and achieves second-order suppression modulation. The principle of the photoelectric system is analysed and simulated. The mm-wave signal has low-phase noise and error rate, and the performance of the whole system has been improved.     

一种带有CFO补偿的OFDMA上行链路Turbo接收机

提出了一种带有多用户载波频率偏移(CFO)联合补偿功能的迭代(Turbo)接收机,用于频率非同步环境下的正交频分多址(OFDMA)上行信号接收处理。基于频域Turbo均衡原理,该接收机实现了带有软干扰消除(SIC)的CFO补偿、最小均方误差(MMSE)频域均衡和最大后验(MAP)信道译码的联合迭代处理。理论分析和仿真结果均表明:与传统的非迭代接收机相比,文中所提Turbo接收机利用MAP译码器的软判决反馈信息实现了干扰重构和消除,在迭代中获得了更优的频率同步性能和误比特率性能;与现有几种典型的迭代接收机相比,文中所提Turbo接收机具有更优的误比特率性能和更低的实现复杂度。     

基于ZF-DPC机制的多天线下行系统的自适应调制

以系统总速率最大化为目标,基于迫零污纸编码（ZF-DPC）机制提出了MIMO多用户下行系统的一种保障用户QoS的自适应调制方案。根据这一方案,基站应用空分多址接入（SDMA）同时支持多个用户;针对污纸编码（DPC）的极高复杂度,利用次优的ZF-DPC消除用户间的干扰;在理想信道信息情形下实现可变速率可变功率自适应调制。考虑到最优算法的高复杂度,提出了两种可应用到实际系统的低复杂度次优算法。仿真结果表明,次优算法在极大降低系统复杂度的同时,总速率比较接近最优算法的性能。