MC-CDMA系统载波频偏估计

多载波码分多址（MC-CDMA）系统的微小载频偏移将破坏子载波之间的正交性,恶化系统性能,因此需要载频偏移估计和补偿;各个载频偏移的最大似然估计是个多维的全局搜索过程,计算复杂。提出一种MC-CDMA系统上行链路的基于粒子群算法的多用户频偏估计算法,降低了频偏估计方法的计算复杂度。仿真结果表明,基于粒子群算法的MC-CDMA系统多用户频偏估计方法的估计性能好,其均方误差小于基于虚拟子载波的多用户频偏估计的均方误差。     

基于自相关增量的载波参数解耦合技术

在高速移动通信系统中,收发双方往往面临较大多普勒频移和有限导频开销两个问题,从而严重影响传统载波同步模式（TCSP）的整体性能。为此,提出了一种基于自相关增量的载波参数解耦合技术（CPEDT）,并应用到传统载波同步模式（CPEDT-TCSP）中。首先在接收端任取一段导频信号进行去调制操作,然后对去调制信号进行有效延迟长度为α的相关运算,一方面利用该相关运算的结果作频偏估计,另一方面利用取α为导频长度一半的相关运算结果的共轭形式与去调制信号一同作最大似然相偏估计。理论分析和仿真结果表明,当导频初始位置为零时,提出的CPEDT-TCSP可以实现TCSP中频偏估计和相偏估计的解耦合,同时能够使最大似然相偏估计的复乘运算量由L降为1,从而更加适用于高速移动通信。     

OFDM多载波系统中子载波调制识别新方法

针对OFDM （Orthogonal Frequency Division Multiplexing）信号在非合作通信系统中,具有多种子载波调制类型且有些子载波调制类型难以被调制识别的问题,提出了一种对其子载波分类识别的新方法.此方法结合并改进了星座图聚类投影法和对数似然函数（Logarithmic Likelihood Function,LLF）算法,先对不同子载波调制信号进行星座图聚类投影从而识别出常规子载波调制类型,再进一步通过对数似然函数对常规子载波调制类型和偏移正交（Offset QAM,OQAM）调制类型进行分类识别,并在此基础上推导出子载波组的对数似然函数使其计算结果值更容易被判决门限分类.理论推导和计算机仿真结果表明这种方法能在信噪比高于15 dB的情况下完全识别子载波的调制方式.     

基于压缩感知的低复杂度广义空移键控信号检测算法

广义空移键控（GSSK）作为空间调制（SM）的一种简化形式，被广泛应用于大规模多输入多输出（MIMO）系统，以更好地解决传统MIMO技术中的信道间干扰（ICI）、天线间同步（IAS）和多射频（RF）链路等问题。针对GSSK系统最大似然（ML）检测算法计算复杂度高的问题，结合压缩感知（CS）中的子空间追踪（SP）算法和ML检测算法，并结合阈值的设置，提出一种基于CS理论的低复杂度GSSK信号检测算法。首先，用改进的SP算法获得部分发送天线组合（TAC）；其次，删除部分天线组合，缩小搜索天线组合的集合；最后，利用ML算法和预设的门限估计发送天线组合。仿真实验结果表明，所提算法的计算复杂度明显低于ML检测算法，同时误比特率（BER）性能逼近ML检测算法，验证了所提算法的有效性。     

低复杂度的空间调制信号检测

空间调制(SM)算法在接收端常用最大释然(ML)信号检测获得发送天线编号以及调制符号,恢复发射信息比特,但是ML算法复杂度随着天线数和调制阶数的增加呈指数增长,不具有实用性。针对该难题,提出一种新的低复杂度次最优检测算法。通过设置合理的判决门限将信号矢量检测(SVD)和硬限最大似然(HL-ML)算法进行联合。蒙特卡洛仿真结果表明,该算法的误比特率检测性能比SVD算法更接近ML算法,且复杂度与ML算法相比降低了85%。     

基于SR-UKF的OFDM频偏迭代估计算法研究

对高速运动环境下多普勒效应引起的大载波频偏引起的载波间干扰进行数学分析,建立带频偏的非时变和时变频偏OFDM动态状态空间模型,提出了基于平方根无迹卡尔曼滤波（square-root unscented Kalman filter , SR-UKF）的频偏估计算法。将非线性状态估计思想引入OFDM频偏估计中,实现了对频偏的有效跟踪和估计。仿真结果表明,在大频偏、高阶调制下,SR-UKF频偏估计算法较自消除算法、最大似然估计算法具有更好的误码率性能;在收敛精度、稳定度和对信噪比敏感度方面,性能较扩展卡尔曼滤波算法均有所提升。     

基于ML和导频联合的OFDM同步研究

研究了如何将最大似然算法(ML)应用于OFDM系统,并且对该算法进行了改进。ML算法是利用相邻符号中循环前缀的相关性进行时频同步估计,但是其在进行频偏估计时只能进行小数倍频偏估计。当采用最大似然算法联合插入导频做系统同步时,就能同时进行小数和整数倍频偏估计。采用联合算法后,系统的误码率有了明显的下降,接近于理想同步的效果。仿真结果验证了该联合算法的有效性和实用性。     

用于多用户大规模MISO信号检测的改进主动禁忌搜索算法

针对基站配置上百个天线的多用户MISO系统上行信号检测问题, 结合基于变化的最大似然（ML）代价函数判决门限的随机重启策略, 改进主动禁忌搜索（RTS）检测算法性能。仿真实验表明, 相比基本的RTS算法以及似然上升搜索算法（LAS）及其变体, 在相同条件下该算法误符号率性能更优, 尤其是在高阶QAM调制和信道增益矩阵为欠定阵（用户数大于基站天线数）时, 其他算法存在严重的性能恶化, 而该算法仍能呈现良好的性能。     

双模索引辅助广义空间调制系统设计

广义空间调制（Generalized spatial modulation,GSM）技术通过选择部分发射天线来传输信息,该系统由于部分天线保持静默而造成系统传输速率低。为了提高系统的传输速率,将GSM系统的所有发射天线均激活,但该系统在接收端依旧很难恢复出发射信号。为了达到传输速率与系统性能这两方面的平衡,本文提出双模广义空间调制系统,该系统将每时隙发送的信息比特分为索引比特和星座调制比特,利用索引比特将所有发射天线分为两组,将两种可分辨的星座调制符号分别放在两组天线上同时进行发送,在接收端采用最大似然算法（Maximum likelihood,ML）进行检测解调得到发送符号。通过分析与仿真表明,在误比特率为10^-3时,双模广义空间调制系统与发射总功率且传输速率均相同的GSM系统和多输入多输出（Multiple input multiple output, MIMO）系统相比,前者采用低阶调制方式来最大化星座点间的欧氏距离,将获得约4 dB的增益,后者在接收端可通过功率索引来提升检测算法性能,将获得约2 dB的增益。     

WLAN中OFDM系统载波频率同步算法研究

针对OFDM技术中的载波频率同步问题,分析了载波频率偏差对OFDM系统造成的影响,总结了基于IEEE802.11标准的三种常见的频偏估计算法:基于循环前缀的最大似然算法、基于训练序列的时域相关算法和基于导频的频域相关算法,提出一种基于训练序列和导频的联合载波频偏估计算法。性能仿真结果表明,该联合估计算法在估计范围和估计精度上具有明显的优势,适合实际工程应用。     

基于信道分析的动态可重构MIMO检测器

在多输入多输出(MIMO)系统中分析信道增益对信号检测性能的影响,提出一种基于信道分析的智能MIMO信号检测算法,根据各对天线间的信道增益动态调整子节点扩展数,在检测性能接近最大似然算法性能的前提下,该算法比传统K-best算法减少54%的子节点扩展数。基于该算法设计并实现的动态可重构的超大规模集成电路MIMO检测器支持4×4天线阵列、QPSK/16-QAM调制信号,数据吞吐率达到800 Mb/s。     

改进粒子群算法在DOA估计中的应用

针对均匀线性阵列的相干信号波达方向（DOA）估计问题,提出了一种结合粒子群优化（PSO）算法和最大似然函数的解相干算法。算法充分利用了PSO算法解决优化问题的优势和最大似然测向的优点,对独立信号、相干信号或二者的混合信号的DOA都能进行有效的估计。为了提高估计性能,对标准PSO算法的惯性权重、最大速度和搜索机制进行了改进。仿真结果证明了改进算法的有效性。     

基于支持向量机的频率估计算法

针对高斯白噪声信道下通信信号的频率估计问题,提出一种基于支持向量机的频率估计算法.利用支持向量机的稳健性和泛化性将频率估计转化为小样本分类问题,使用较少的导频符号提高频率估计性能.该算法不需要接收数据的统计信息,对信号的初始相位不敏感,且不存在门限效应.仿真结果表明,该算法的频率估计性能在低信噪比下优于最大似然估计算法...     

多符号差分检测的低复杂度球形译码设计

在多符号差分检测系统中,深度优先的球形译码是一种典型的次优的检测算法。然而从复杂度角度来说,它仍有较高的计算复杂度,且存在流水线和并行操作困难等缺点。针对这些问题,目前主要从两个方面对该算法进行改进：一是通过选择合适的约束半径来降低复杂度;二是与K-Best（M）算法结合来解决并行操作问题。主要研究前者,并在现有的理论基础上,提出了两种半径选择方法,即线性半径和非线性半径。仿真结果表明,两种半径约束下的球形译码在复杂度上低于最大似然检测却同时能保证它们的性能损失小于0.5 dB。     

OFDM-IDMA系统中低复杂度的多频偏抑制方法

提出了一种用于上行OFDM-IDMA系统中的低复杂度的多频偏抑制方法。在该方法中,多频偏在频域通过两个步骤得以抑制。频域接收信号分别与每个用户的频域频偏校正因子进行圆周卷积以达到抑制各用户自身频偏的目的,再进一步采取一种低复杂度的信号检测方法来消除其他用户频偏的影响。仿真结果表明,提出的低复杂度的多频偏抑制方法不但能够达到传统方法的性能,而且能有效地降低计算复杂度。     

多用户MIMO系统中机会波束截断的信道反演

针对下行链路多用户MIMO系统,提出了一种简单的基于机会波束截断的信道反演方法。机会波束形成可以用最小的反馈获得MIMO系统慢衰落信道中下行链路的多用户分集增益和复用增益。在机会波束形成进行自适应信道截断的基础上,使各通信用户的信干噪比（SINR）相同,改善了系统的误比特率性能。仿真结果表明,总的用户数为30时,系统误比特率性能提高3~4 dB。信道反演比注水功率分配简单,降低了系统复杂度。     

SAR图像幅度关联去斑算法

在合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar,SAR）图像相干斑抑制过程中,如何在去斑的同时保持图像的边缘和结构信息是一个难点问题。针对此问题提出了SAR图像幅度关联去斑算法,该算法基于幅度关联,通过全局幅度关联阈值将滑窗内像素分成两个部分,选取像素数目较多的一部分使用最大似然估计方法估计出中心像素的真实值。提出了一种基于频谱统计相似度的评估方法,并利用该评估方法及一些经典的去斑性能评估方法,分别通过仿真数据和实测数据处理结果验证了所提去斑算法的有效性。     

多径衰落信道下OFDM系统的符号同步方法研究

由于在正交频分复用(OFDM)的系统中存在符号时间同步误差,为了消除这种误差,提出了工作在多径衰落信道的符号时间频移(STO)估计方法,即基于CP的符号时间偏移估计和基于训练符号的符号时间偏移估计,通过仿真对基于循环序列(CP)估计技术的最大似然法(ML)和基于训练符号的最小均方差异法(Classen)两类性能比较分析,在无载波频移条件下,ML算法精确度更高,当存在载波频移时,Classen算法精确度更高。     

MC-CDMA系统中基于QR分解的多址干扰消除算法

多址干扰是导致MC-CDMA系统误码性能下降的重要因素。为了消除多址干扰,提出基于接收信号功率排序和QR分解的多址干扰消除算法（Power-based MMSE Sorted QR Decomposition,P-based MMSE-SQRD）对MC-CDMA系统的上行链路进行检测。仿真结果显示,与传统的串行干扰消除算法相比,P-based MMSE-SQRD的误码性能有明显的提高,而且其复杂度也相对较低。     

基于Unscented卡尔曼滤波的室内定位

基于RSSI值的测距技术中,通过对天线全向性问题的分析,提出基于Unscented卡尔曼滤波（UKF）的定位算法。利用基于RSSI值的测距模型进行距离测量,并使用Unscented卡尔曼滤波算法估计节点坐标。由于RSSI值的测量和测距模型参数受到环境的影响,采用高斯滤波对RSSI值进行优化,对环境参数使用线性回归算法进行优化并采用自适应机制更新。通过与最大似然估计法（ML）的比较实验表明,该算法能有效地减小定位误差,提高定位精度。