水下高速激光通信系统及组网技术研究

基于蓝绿波段光线在水下传播的光学特性,设计了一种水下高速激光通信系统。系统以STM32F407为微控制器,以AD9660为激光驱动芯片构成光发射机,以光电探测器、信号调理电路、自动增益控制电路、解调电路构成光接收机,支持10/100 M以太网数据通信。驱动信号调制方式采用DPIM(Digital Pulse Interval Modulation)技术,光接收元件使用PIN光电二极管为光接收器,将光信号转换为电信号,经过信号调理,通过解调电路采集解调后的数据,控制单元处理还原初始信号。实验证明,该系统可以实现水下点到点距离50 m、1 Mb/s速率的高速低误码率通信,为水下设备间的数据采集与组网通信提供了一种新的技术方案。     

一种基于配电网的跨变压器台区电力通信技术

跨变压器台区电力通信信号的频带位于200～600Hz之间,该信号可自动跨过配电变压器通过电力线实现数据交换。这种配电网通信方式采用过零调制发送及数字差分接收技术,具有信号调制功率小、抗干扰能力强、传输距离远的特点。介绍了跨变压器台区电力通信信号的定义、调制、解调方法及抗干扰措施。     

基于Rossler超混沌系统模糊同步的保密通信方案

在对Rossler超混沌系统模糊建模的基础上,构造了模糊调制过程的发射系统与接收系统,并通过实现接收系统与发射系统的同步来实现信号的解调,进而实现了保密通信。在研究接收系统和发射系统的同步时,运用精确线性化方法对同步误差系统进行了简化,并通过Lyapunov稳定性条件的推导确定了两个系统的同步条件,进而得到了调制参数矩阵的求解方法。仿真结果验证了该模糊混沌保密通信方案的有效性和实用性。     

端到端保密通信中的类语音调制解调器设计

针对当前移动端到端保密通信方式存在的问题,研究基于网络无感的高质量端到端保密通信方法。关于其中语音信号因加密随机化而不能被声码器正确解码的问题,分析了一种声码器的结构原理,提出了类语音调制解调算法,将加密语音数据经类语音转换调制到终端声码器的输出比特流上进行传送。介绍了调制解调算法的比特映射模型及相关参数码本的设计方法。     

WLAN802.11b基带发射信号解调过程的研究

本文以WLAN802.11b协议为标准,针对802.11b基带发射信号,在接收端对经过加扰、扩频调制等处理后的802.11b信号进行解调处理。通过同步算法确定接收信号子帧准确的起始位置,然后对同步后的数据进行频偏估计,并去除频偏和相偏。之后就可以根据数据信号的调制方式对数据信号进行相应的解调,实现数据发射端信号的可靠接收。     

用于油气管道智能封堵的电磁双向通信技术研究

相对于传统的管内带压开孔封堵技术,高压智能封堵技术具有很大优势,应用前景广阔;而管内外通信技术是研发智能封堵系统的关键技术之一;针对智能封堵现场干扰强、通信速率要求不高,而金属管道对高频信号衰减大的特点,提出了一种基于频率调制和频域解调的管内外超低频电磁双向通信方法,并研发了相应的通信系统;该系统采用两个不同频率的超低频电磁信号分别表示码元0和1;发射线圈在MCU软件控制下发射频率调制的电磁信号,接收线圈将电磁信号转换为电信号;该电信号经过滤波、放大和高精度A/D采集,得到数字信号;将该数字信号送入MCU,通过实时对该数字信号作DFT,并搜索信号DFT幅度谱的最大峰值所对应的频率,来实现信号的解调解码.通过实验室模拟试验,验证了所研制的管内外电磁双向通信系统可完成向管内智能封堵器正确发送指令,同时将管内封堵器的动作状态返回地面控制单元,从而可保证管内智能封堵作业的准确可靠.     

基于扩频处理器的通信系统的实现

本文设计用扩频处理器实现了报警系统的数字扩频.上电复位后,芯片处于接收状态,工作在突发模式下,采用DPSK调制方式.将AD9057转换完的中频信号进行复正交取样后下变频、解扩、解调,通过中断将解调完的基带信号送入单片机处理;处于发送状态时,可将数据扩频、调制,经AD9768送出.通过对其内部87个寄存器写入数据可对其进行控制.实现了扩频通信系统的数字信号处理.     

基于MATLAB平台的QDPSK信号仿真分析

本论文根据当今现代通信技术的发展,对QDPSK信号的工作原理进行了仿真分析.并结合调制解调的基本性能和通信原理的基础知识,基于MATLAB平台设计出一个QDPSK仿真程序,以实现对QDPSK信号调制、解调的仿真及抗噪声性能分析.     

基于MATLAB的调制解调器的设计

在通信系统中,调制解调起着极其重要的作用.根据调制解调的工作原理,利用MATLAB作为编程工具,通过计算机实现对欲传输的原始信号在发送端对一个高频信号进行振幅调制,而在接收端通过检波过程恢复原信号,并给出了应用实例.     

一种基于云模型的PSK/QAM信号调制识别方法

通信信号调制识别技术在军事和民用领域都具有重要的应用前景，本对现有的通信信号自动调制识别技术进行了介绍，并提出了一种新的PSK/QAM信号调制识别方法，该方法将重建的接收信号星座图的形状作为调制识别的特征，首先通过聚类方法重建接收信号的星座图，并利用定性定量转换模型——云模型对重建的星座图进行建模，最后利用基于云模型的不确定性推理得到接收信号的调制方式。实验证明该方法是可行的。     

基于压缩感知和宽带调制的统一测控信号处理仿真

针对测控信号处理中,在可用频谱上分布着多种频分下行信号的场景,分别利用标准测控信号和扩频测控信号在频域上的绝对稀疏性和相对稀疏性,提出了一种基于压缩感知和宽带调制的低速采样方案.首先通过多通道调制得到低速的采样序列,而为了克服现有信号重构算法重构精度较差的缺点,利用阈值迭代方法从采样序列中重构出原信号,最后对重构后的信号进行解调/解扩处理并进行误码率分析.仿真结果表明,新方案能够在低采样率的条件下获得很好的性能.     

基于多端CNN的通信信号自动调制识别研究

为有效解决通信信号自动调制识别的调制类型识别率低和调制强度识别误差高的问题,研究了基于多端CNN的通信信号自动调制识别方法。根据不同类型调制方法的作用原理,设置通信信号调制识别标准。考虑通信信号的传输过程,构建通信信号模型,利用带通采样工具采集初始通信信号,通过小波消噪、归一化等步骤,完成初始信号的预处理。利用多端CNN算法构建通信信号识别器,提取幅值、相位、频率等通信信号特征参数,通过特征匹配得出信号调制类型与强度的识别结果,实现通信信号自动调制识别。通过与传统识别方法的对比得出结论：综合考虑有、无干扰两种类型的通信信号,优化设计识别方法的调制类型识别率提高了49.6%,调制强度识别误差降低了约0.0285。     

基于ATmega单片机的超声波数字识别系统设计

分析了超声波信号传输的特点,运用ATmega单片机设计了基于超声波的调制与解调电路,并且利用有限状态机建模,设计了发送与接收的软件算法,从而实现了数字信号的发送与接收。通过使用数字通讯协议实现了基于超声波的数据包通讯,达到模仿RFID进行数字识别的功能。     

基于MIMO-OFDM的雷达通信一体化收发方法

本文提出了一种基于MIMO-OFDM的雷达通信一体化共享信号收发方法,研究分析了MIMO-OFDM系统的信号模型以及在雷达通信一体化系统中通信信息调制在OFDM雷达信号上的处理方法。利用MIMO波束形成技术来实现雷达通信一体化信号的发射和接收处理,设计满足雷达目标探测方向和通信方向要求的发射方向图以实现雷达通信一体化信号的发射,同时接收波束形成分别在雷达目标方向和通信方向零陷从而获得通信信号和雷达回波,这样可以减轻其信号间干扰。数值仿真表明,所提出的雷达通信一体化共享信号收发方法可以提高一体化系统的通信性能,同时获得更精确的雷达目标参数。     

Automatic determination of digital modulation types with different noises using Convolutional Neural Network based on time–frequency information

In this study, a novel digital modulation classification model has been proposed for automatically recognizing six different modulation types including amplitude shift keying (ASK), frequency shift keying (FSK), phase-shift keying (PSK), quadrate amplitude shift keying (QASK), quadrate frequency shift keying (QFSK), and quadrate phase-shift keying (QPSK). The determination of modulation type is significant in military communication, satellite communication systems, and submarine communication. To classify the modulation types, we have proposed a two-stage hybrid method combining short-time Fourier transform (STFT) and convolutional neural network (CNN). In the first stage, as the data source, the time–frequency information from these modulation signals have been extracted with STFT. This information has been obtained as 2D images to feed the input of the CNN deep learning method. In the second stage, the obtained 2D time–frequency information has been given to the input of the CNN algorithm to classify the modulation types. In this work, noises at various SNR values from 0 dB to 25 dB were created and added to the modulated signals. Even in the presence of noise, the proposed hybrid deep learning model achieved excellent results in the noised-modulation signals.     

紫外非视距通信的MLSE均衡器

针对无线非视距紫外通信中的大气信道模拟问题,提出将最大似然序列估计均衡器应用于无线非视距紫外通信中.推导紫外通信中接收信号的概率密度函数,以此近似研究均衡器的输出误码率.理论分析与仿真结果表明,在短距离通信时,大气衰减系数与信道带宽的变化不影响均衡器性能.在接收信噪比不变的较长距离通信时,两者的变化对均衡器性能影响明显.信道记忆长度等因素对均衡器性能影响显著,而对调制方式不敏感.     

基于混沌振子的微弱ASK信号解调

针对微弱数字调制信号的解调问题,提出了利用混沌振子对周期小信号的敏感性和对噪声的免疫力来解调强噪声中幅移键控(ASK)信号的新方法。详细阐述了基于duffing振子的微弱信号检测方法,结合ASK信号的调制方式,分析了利用duffing振子解调微弱ASK信号的基本思想,并提出利用功率谱熵判别系统状态的新方法。仿真表明,在信噪比为-20dB时,该方法实现了对ASK信号的解调,且抗噪性能优于传统的解调方法。     

高集成度射频收发器的差分正交调制解调测试与工程实现

针对高集成度射频收发器(AD9361)实现差分正交调制解调(DQPSK)收发过程中存在的工程实现问题,采用理论分析与硬件平台实现相结合的方法测试AD9361,验证DQPSK调制解调;先通过Serial Peripheral Interface(SPI)接口测试AD9361自发自收,采用点积叉积方法实现了DQPSK的调制解调;配置AD9361过程中,通过测试定位初始化后AD9361输出端无波形、通过示波器观察发现AD9361发射与接收本振时域波形扭曲、频谱仪观察AD9361输出端谐波分量严重、DQPSK解调时发射本振与接收本振存在随机相位误差4个疑难问题,分别通过采用降低SPI时钟频率为10 MHz、AD9361芯片的系统时钟更改设置为40 MHz、初始化过程中输出端频率设置为1.4 GHz、DQPSK的解调采用点积叉积方式进行解调4种方法予以解决;实验结果表明4个相关问题解决效果良好,所实现的DQPSK收发性能可靠。     

基于DDS的多模信号发生器设计

提高主动式无线探测系统的抗干扰性能有效方法是在随机时间输出不同调制模式的信号,其中多模信号发生器是系统的核心;为了模拟不同调制模式的信号输出及随机时间下信号的快速转换,设计了一种基于DDS的多模信号发生器;系统以DDS为核心,总体采用CPLD与DDS芯片相结合的设计,外置FLASH芯片为信号控制字存储单元;该系统最高频率达120MHz,储存11种常用信号并可输出外部定义信号,转换速度为2.5μs。实验结果表明,该系统具有发生信号种类多、转换速度快且精度高等特点,可以广泛应用于实验室条件和各种无线探测,微波通信的频率合成信源抗干扰领域。     

一种衰落信道下MFSK信号符号速率估计算法

在短波通信中,MFSK是一种常见的调制方式,其符号速率估计对非合作接收方有重要意义, 而短波信道干扰常对符号率估计造成影响。本文通过分析信道干扰对信号传输的影响,提出 一种衰落信道下MFSK信号符号速率估计算法,该算法通过小波脊线提取、小波脊线滤波、过 零点间隔聚类等方法,能有效地克服短波信道中多径效应和多普勒频移对符号速率估计的影 响。仿真实验结果表明,本文算法在低信噪比、加入多普勒频移和多径效应等信道条件下仍 具有较高的估计精度,可用于实际工程。