多输入多输出变换域通信系统抗干扰性能分析

为实现变换域通信系统(TDCS)与多输入多输出技术(MIMO)的优势互补,将两者结合,使系统的数据传输速率和抗干扰性能得到进一步的提升.在对TDCS和MIMO理论研究和前人研究的基础上,细化了MIMO-TDCS系统收发机结构模型,详细分析了系统抗干扰原理,仿真了系统受到单音干扰、多音干扰以及窄带干扰时系统的误码率性能.实验结果表明,MIMO-TDCS是一种可靠的抗干扰通信系统.     

一种多输人多输出变换域通信系统的设计与仿真

传统的变换域通信系统TDCS(Transform Domain Communication System)在获得强抗干扰能力的同时,存在传输有效性差的问题,这已成为制约其广泛应用的技术瓶颈.通过引入多输入多输出MIMO( Multiple-input Multiple- output)技术改进收发端天线,提出了一种多输...     

基于OFDM的MIMO-TDCS设计及性能研究

针对多输入多输出变换域通信系统(MIMO-TDCS)存在频谱利用率低的问题,基于OFDM系统所使用的FFT/IFFT数据调制解调思想,提出了一种在频域上对TDCS符号进行多数据符号加载的系统。理论上系统能够在一个TDCS符号上传输多个数据符号,能有效地提高频带利用率,并且解调过程运用FFT变换可简化解调结构的复杂度。通过仿真分析,验证了在符号传输功率一定并保证一定误码率性能的条件下,基于OFDM的MIMO-TDCS能够有效提高频谱利用率。     

基于PSO-LR的多输入多输出系统预编码方案

为了提高多输入多输出系统的通信质量、降低误码率,针对格基约减(Lattice Reduction,LR)算法格基优化的难题,提出一种粒子群算法优化格基约减的多输入多输出系统预编码方案(Particle Swarm Optimization-LR,PSO-LR)。该方案将初始格基置乱产生粒子群算法的初始粒子群,然后采用粒子之间的信息共享和交流操作产生性能最优的新格基,最后对算法的性能进行理论分析,并通过仿真实验测试其性能。结果表明,相对于同类其它方法 ,PSO-LR算法有效地降低多输入多输出系统通信的误码率,提高了通信质量。     

基于协作MIMO的多跳WSN动态分簇选择算法研究

为解决基于协作多输入多输出(Multi-input multi-output, MIMO)的同构无线传感器网络(Wireless sensor networks, WSN)能量节省与能耗均衡问题, 建立了多跳分布式WSN系统模型. 对协作MIMO通信中的簇间长传输距离与簇内短传输距离进行了分析, 找到与传统单输入单输出(Single-input single-output, SISO)传输相比更节省能量的距离门限. 根据分析提出了一种新的基于剩余能量与距离门限的动态分簇(Dynamic clustering based on remaining energy and distance thresholds, DCREDT)选择算法, 在节省能量的前提下, 使剩余能量较大的节点优先成为簇首, 实现了簇首与其他节点之间的能耗均衡. 最后分析了采用DCREDT选择算法进行多跳传输的总能耗, 并仿真验证了该算法的合理性与有效性.     

多输出非线性系统在数据截断协议下的 时滞多采样率输出反馈镇定

本文研究一类多输出非线性系统基于一类数据截断协议的时滞多采样率输出反馈控制. 所考虑的非线性 系统的输出以异步方式进行采集, 通过网络传输到输出反馈控制端后立即用于构造输出反馈控制器. 当控制输入 信号可用时, 立即用来更新被控制系统. 这样, 就存在两种传输时滞, 一种是非线性系统输出端到输出反馈控制器端 的传输时滞, 另一种是输出反馈控制器端到非线性系统输入端的传输时滞. 从而被控系统的更新和输出反馈控制 器的更新不在同一个时间区间. 利用区间分解, 可以在同一个区间考虑被控系统和输出反馈控制器并分析闭环系 统的稳定性. 最后, 一个算例用来验证所提方法的有效性.     

一种多输入单输出Hammerstein系统的集成辨识方法

针对多输入单输出(MISO)Hammerstein系统提出了一种稳态与动态辨识相结合的集成辨识方法.该方法利用稳态信息获取稳态模型的强一致性估计,并通过稳态模型以神经网络获得其非线性逼近函数,再利用动态信息辨识获取多输入单输出(MISO)Hammerstein系统的线性子系统未知参数的一致性估计.仿真结果表明了该方法的有效性和实用性.     

无人机自组织网络多包接收智能信号检测算法

在无人机自组织网络(UAV Ad Hoc Network, UANET)中,传统的基于单包接收的信号检测算法极大限制了多路传输共享的并发通信性能。针对此问题,利用迭代并行干扰消除技术和多输入多输出技术并联合机器学习设计出一种UANET多包接收智能信号检测算法。该算法保留了迭代并行干扰消除算法的整体结构,采用最合适的深度神经网络来代替传统的基于信道模型的复杂计算,使得分簇UANET的簇头节点不仅可以对任意无记忆固定信道进行处理,而且也不需要去获取准确的信道状态信息便可以同时正确接收来自多个发送节点并发传输过来的数据包。仿真结果表明,该算法可以在不同场景下有效降低系统误码率(Symbol Error Rate, SER),从而有效增加UANET的通信并发度。在线性信道多节点通信场景下,所提出的算法相比于最优MAP(Maximum A Posteriori,最大后验概率)检测算法,系统误码率可以降低约25%。     

面向应急救援的多输入单输出磁感应透地通信

为提高磁感应透地通信系统的传输性能,扩大磁感应透地通信系统的传输距离,研究了多输入单输出(MISO)磁感应透地通信系统:建立了MISO模型,并根据基尔霍夫定律建立KCL方程,获得了MISO模型的收发功率,分析了MISO磁感应透地通信系统的路径损耗;研究了MISO模型磁感应强度分布特性,得出了MISO磁感应透地通信系统的信号传输特点。研究结果表明:当发射线圈具有相同电流时,MISO模型较单输入单输出(SISO)模型的路径损耗明显降低,发射线圈越多,则路径损耗越小;当发射功率相同时,接收功率近似与发射线圈个数呈正比,接收端磁感应强度随发射线圈个数的增加而增大;MISO模型能够有效提高磁感应透地通信系统的传输距离,当各发射线圈通有相同电流时,MISO_((1,2))模型的传输距离约为SISO模型的1.11倍,MISO_((2,2))模型的传输距离约为SISO模型的1.26倍。     

BF-MIMO系统下行链路容量分析及仿真

针对波束赋形（BF）和多输入多输出(MIMO)这两种多天线技术的结合问题,提出一种通用的波束赋形—多输入多输出(BF-MIMO)下行链路系统方案,以期有效发挥二者优势,进一步提升信道容量和系统性能。分析了该系统的信号变换形式和处理过程,给出了平坦衰落环境下该系统的组合信道矩阵形式,得到了赋形加权后的系统信道容量闭合表达式。理论分析和仿真结果表明,在相同衰落条件下,BF-MIMO系统能够比常规MIMO系统获得更高的信道容量。     

基于神经网络算法的智能抗干扰系统设计

为了实现在复杂电磁环境中进行高效可靠的数据传输,达到实时抵抗干扰、提升通信系统频谱利用率的目的,对非连续正交频分复用技术、变换域通信系统、扩频技术以及神经网络算法进行了研究,首次将人工智能算法应用于切换通信波形以抵抗不同类型的干扰,以此为基础设计了一种基于径向基神经网络算法的智能抗干扰系统。对三种抗干扰模式分别进行了原理介绍及仿真,验证了其各自的抗干扰能力,以及通过切换波形提升频谱利用率的可行性,并对整个智能抗干扰系统进行了仿真,经分析该系统基本满足应对突发干扰情况下的波形选择要求,与传统通信系统相比,能够适用于更多通信场景。     

远距航空通信变换域通信系统设计

针对变换域通信系统（TDCS）在复杂电磁环境下面临的通信干扰问题,提出一种基于存储转发机制的远距航空通信TDCS模型。通过对电磁频谱环境进行分析,对收发双方各自的频谱感知情况作具体分类;进而根据一致条件下的TDCS通信模型建立基于存储转发模块的收发频谱不一致条件下的远距航空通信TDCS模型,并对具体通信流程方案进行设计,以有效改善系统性能。仿真结果表明：干扰模型的建立与频谱的设定较为合理,收发频谱一致条件下TDCS性能接近于理想误码率;频谱不一致条件下TDCS可有效降低误码率,在较集中的梳状谱干扰下,误码率平均降低约24.48%,而且随信噪比（SNR）的增加,性能改善越明显,相同误码率下性能提升约1 dB。     

变换域通信系统在煤矿井下的应用研究

针对煤矿井下复杂的电磁环境以及现有矿用无线通信系统抗干扰能力差的问题,分析了变换域通信系统应用于煤矿井下的可行性,提出了矿井变换域通信系统发射机和接收机的设计方案,并模拟井下电磁环境对矿井变换域通信系统的功率谱、阈值比较后的功率谱、调制波形和误码率进行了仿真分析。分析结果表明,该系统具有较好的抗干扰和抗噪声特性及较低的误码率,可在复杂的电磁场环境中有效地通信。     

基于FPGA的跳频通信系统开发

为了提高通信的抗干扰和保密性,对跳频通信进行了研究,通过分析跳频通信的实现方式,提出基于FPGA的跳频通信系统实现方案。该方案中发端信号采用QPSK调制,接收端采用超外差接收以达到减少噪声和提高接收灵敏度的效果,接收端跳频同步采用等待自同步的跳频捕获和基于延迟锁相环的跳频跟踪。测试结果表明所设计的跳频通信系统可以正确实现跳频通信。与传统跳频通信实现方案相比,该方案具有灵活性强、开发周期短、开发费用低等优点。     

Addressing the control channel design problem: OFDM-based transform domain communication system in cognitive radio

In cognitive radio, the design of an effective control channel must be based on a transmission scheme that satisfies two challenging requirements: long transmission range and low emission power. This paper proposes a novel transmission scheme that effectively satisfies these two requirements by combining an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) scheme with transform domain communication system (TDCS) technology. We formulate, for the first time, a mathematical model of a transform domain communication system (TDCS). Based on this model, we then design a new transmission scheme, named the OFDM-based TDCS for control message transmissions. Our analytical and numerical analyses show that OFDM-based TDCS successfully satisfies both the transmission range and the emission power requirements of a control message transmission scheme for cognitive radio networks. Further, we propose one implementation option, named interleaved OFDM-based TDCS, for the OFDM-based TDCS scheme. This optional scheme has low implementation complexity and is suitable for situations where spectrum is continuously available.     

基于智能测试系统在汽车轮胎中的应用

提出了一种新型汽车轮胎安全智能检测系统的设计方案;把传感器和RF发射器直接安装在轮胎内,采集各个轮胎当前时间的气体压力数据,经调制后再以无线射频信号发射给车厢内的数据接收模块;通过接收器和处理器,能及时准确地检测各个轮胎的压力安全状况,以便驾驶人员作出相应的对策;详细阐述了利用软、硬件实现的几项关键技术,包括控制RF发射器功耗、射频通信、抗干扰措施.     

基于FSK无线通信的随钻测井系统设计

采用抗干扰能力比较强的FSK技术构成感应通信系统,利用耦合线圈来实现钻杆之间的无线通信,钻杆内部采用同轴电缆传输信息,这样可以获得较高的数据比特率。本文以AT89C51单片机为控制系统,设计了一套可以实现双向通信的FSK系统,并测试了该系统的可靠性以及误码率。     

基于AVR单片机的一体化GPS接收机设计

针对GPS接收机国产化低的现状,以AVR ATmeg128微处理器为核心处理器,基于GPS接收机、OEM板的基本原理,应用一体化的设计思路,开发研制了一体化GPS接收机.经过样机的测试,证明一体化GPS接收机具有操作简单、性能稳定、数据通信抗干扰能力强等特点,其精度完全可以满足各种工程测量以及勘察测量的需求.     

钻孔救援高速调制解调器设计

针对钻孔救援中铠装电缆作为通信线路存在通信速率低的问题,设计了一种高速调制解调器。该高速调制解调器以DSP芯片TMS320F2812为核心,结合可编程逻辑器件FPGA进行信号的采样与捕获,并运用二进制振幅键控调制解调方式,对传输的基带信号进行载波调制与解调。测试结果表明,在1 000m长的救援通信线路中,该高速调制解调器可有效提升信号的传输速率及抗干扰性,数据传输速率高于1 Mbit/s。