联合小区搜索与波束形成的干扰抑制方法

针对移动通信远距离目标小区信号第三方接收面临同频强干扰的问题,提出一种联合小区搜索与波束形成的干扰抑制方法,实现了对目标弱信号的分离。该方法联合空域匹配滤波与小区搜索算法获得强信号的DOA,通过多级JJM算法抑制强信号后再搜索获得弱信号的DOA。多次迭代,逐个估计干扰和目标的来向。利用信号来向进行波束形成,以抑制干扰、获取弱目标。对DOA估计算法的稳健性进行了理论分析,仿真表明该算法在干扰功率大于目标40 dB时可提取弱信号,验证了其可行性。     

低复杂度的OFDM信号信噪比的盲估计

针对非合作通信系统中,多径信道下传统的正交频分复用(OFDM)信号信噪比盲估计方法的估计性能差,计算复杂度高的问题,提出了一种低复杂度的OFDM信号信噪比盲估计方法。该方法首先根据接收到的观测信号建立自回归(AR)模型,通过AR模型估计出信号的功率谱,然后基于高阶累积量的2阶和4阶的组合特征量与寻求跳变值的方法相结合估计出信号的带宽,最后通过计算出带宽之内的信号总功率和带宽之外的噪声功率估计出接收信号的信噪比。实验仿真结果表明,作者提出的方法无需任何先验信息,在多径信道下具有良好的估计性能,且计算复杂度低,更适合于实时的非合作通信系统。     

改进的基于循环平稳分析的OFDM关键参数估计方法

提出了一种利用OFDM信号自相关特性和循环平稳特性进行多径信道下关键参数盲估计的算法.该算法首先利用OFDM信号的自相关特性估计信号的有效符号长度,接着利用多径信道下的OFDM信号具有二阶循环平稳特性来估计符号长度,并且在此过程中引入平均的思想,通过对信号的一组循环频率求均值的方法得到最终估计值.信号的二阶循环平稳特性使得该算法可抑制多径干扰,平均的处理方法提高了算法的抑制高斯噪声能力.计算机仿真结果表明:该算法在设定的多径信道下,当信噪比SNR=-2 dB时参数盲估计的正确率可以达到90%以上,在信噪比SNR=2 dB时正确率可以达到100%.     

多径衰落信道下OFDM信号盲识别

针对多径衰落信道下正交频分复用(OFDM)信号调制识别难题,提出一种基于循环自相关的OFDM信号调制识别算法.通过对多径衰落信道下具有循环前缀的OFDM信号循环自相关特性的数学推导,验证了在一定延时处,OFDM信号的循环自相关会出现峰值,而单载波信号无此峰值,据此特性可以实现多径衰落信道下OFDM信号和单载波信号的调制识别.该算法消除了如符号时间估计、载波估计、波形恢复、信噪比估计等预处理过程,计算复杂度低,识别率较高.理论分析及仿真结果均验证了该算法的正确性和有效性.     

LTE与WCDMA系统下行链路容量比较的研究

比较了长期演进LTE(long-term evolution,LTE)系统下行链路OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM,)容量和宽带码分多址WCDMA(wideband code division multiple access,WCDMA)系统下行链路容量。在接收端采用Rake接收机的情况下,OFDM与WCDMA的主要区别是后者在多径弥散衰落信道环境下会造成严重的码间干扰。如果没有多径,即在单径平坦衰落信道下,OFDM容量和WCDMA容量相差无几,容量的差别取决于多径干扰的程度。一般来说,在多径弥散衰落信道环境下传输信号的带宽越宽,多址干扰越严重,OFDM对WCDMA的优势越明显。     

低压电力线自适应OFDM系统比特功率分配算法

自适应OFDM系统的比特功率分配能够提高频谱利用率,可以有效地克服低压电力线的多径干扰,在实际系统中,由于对传输比特数整数规划的要求,注水功率算法无法达到比特功率分配的优化结果,鉴于此考虑低压电力线信道的实际传输特性,提出具有变异特性的简化云粒子群优化算法(SCAPSO),对OFDM系统进行比特功率分配,从而解决在功率...     

脉冲噪声下的高可靠性OFDM信道估计

从信道估计内插误差角度分析了突发脉冲噪声干扰对无线OFDM接收机性能的影响,针对由脉冲噪声所导致的时间方向信道内插估计错误扩散,提出了旨在提高无线OFDM通信系统抵抗脉冲噪声能力的信道估计安全策略,包括:脉冲噪声突发位置检测、防止受损导频内插错误扩散算法、受干扰子载波数据可信度判决。仿真结果表明,在低复杂度条件下,可以显著提高无线OFDM接收机在脉冲噪声环境中的信道估计性能。     

OFDM码元定时和频率偏差估计中的最佳相关长度分析

码元定时和频率偏差估计是OFDM系统的关键技术之一．以相关运算为核心的最大似然算法(ML)在OFDM码元定时和频率偏差估计中得到广泛的应用．如何确定多径传播环境中接收机最佳相关长度是影响ML算法实际应用的关键．通过分析得出：减小ML中相关窗长度可以有效地抑制多径传播的影响;其最佳相关长度等于循环前缀与最大多径时廷之差．部分相关ML算法首先利用子空间分解技术动态跟踪多径信道变化,再实时计算出最佳相关长度用于码元定时和频率偏差估计．仿真结果证明新算法可以有效地抑制多径传播对同步估计性能的影响．     

UWB通信中几种TH-PPM调制信号的性能比较

超宽带通信要克服多径衰落、功率限制、窄带和宽带干扰,为用户提供多址接入、高速率、可靠同步通信,系统必须采用可靠、高效、新颖的调制方案。三种TH-PPM多维调制信号作为UWB通信的多址接入,可以满足系统设计的要求。当利用这三种信号作为UWB多址接入的系统性能、接收机结构复杂度、系统传输速率、抗多径干扰能力时,从接收机结构而言,ORPPM调制信号是最简单;从系统性能角度来看,仅有AWGN干扰时,OPPM是最好;而在多径干扰环境下,NOPPM调制信号最佳。     

一种新的恒模信号OFDM系统的盲频偏估计算法

载波频偏(CFO)的存在直接影响正交频分复用(OFDM)系统的性能,为了提高CFO的估计精度,提出一种新的适用于恒模信号OFDM系统的盲频偏估计算法。该算法假设连续两个OFDM符号之间的信道变化缓慢,根据相邻OFDM符号各子载波的信号功率差建立代价函数,通过使得代价函数最小化完成CFO的盲估计。通过理论分析获得了该代价函数的闭式解,从而达到有效降低算法复杂度的目的。仿真结果表明:所提算法在高信噪比下与经典算法相比具有较高的估计精度,且对信道阶数变化具有鲁棒性。     

基于张量域降噪的宽带DOA估计

针对低信噪比条件下远场宽带信号波达方向(DOA)估计精度低的问题,提出了一种基于张量域降噪的宽带DOA估计算法。首先,联合各子频带数据构造张量信号;然后进行高阶奇异值分解,并利用最小描述长度准则分离信号与噪声;其次,改进协方差矩阵拟合算法,利用L1范数对信号功率进行约束,获得L1约束问题模型并求解;最后,对所有窄带估计结果进行融合得到宽带信号DOA。仿真结果表明,该算法可有效地降噪,同时较求根多重信号分类算法和旋转不变子空间参数估计算法,该算法对DOA估计无需预知信源数目,且在低信噪比条件下具有较小的均方根误差。     

基于时反-压缩感知的浅海目标DOA估计算法

浅海波导由于海底海面边界以及不均匀散射体的存在,使得其中声传播极其复杂,对信号处理造成了严重的干扰.本文针对浅海复杂环境下的多途效应对目标波达方向(Direction of Arrival, DOA)估计的不利影响,提出了一种基于时反-压缩感知(Time Reversal-Compressive Sensing, TR-CS)的目标DOA估计算法.该算法针对利用压缩感知(Compressive Sensing, CS)理论进行DOA估计时浅海多径对信道稀疏性的干扰,引入时间反转(Time Reversal, TR)理论对信号进行预处理,将时反处理后的信号再次送入信道,建立了基于时间反转理论的浅海目标DOA估计模型,利用时间反转理论的空时聚焦特性实现了对多途畸变的修正,并且以多径数目作为环境复杂度的度量,在不同复杂度环境下验证了该算法的有效性,最后分析了不同快拍数下该算法的性能.仿真结果表明:在低信噪比、小快拍的浅海条件下,时间反转理论的引入通过对接收信号的再次处理,虽然对计算量提出了要求,但是明显抑制了旁瓣杂波,提高了信道的稀疏性及阵列接收信号的信噪比,改善了复杂浅海环境下的DOA估计性能,并且在多途效应越为严重的环境中,性能提高越为明显.     

利用空间平滑的协方差秩最小化DOA估计方法

针对传统波达方向角估计算法在相干信号及非均匀噪声下估计精度差、分辨率低的问题,基于空间平滑方法,提出一种接收信号协方差矩阵秩最小化波达方向估计方法．在传统空间平滑方法的基础上,所提算法将接收信号协方差矩阵分别左右乘交换矩阵以得到空间后向平滑协方差矩阵;而后基于平滑矩阵的低秩性,将协方差矩阵重构为无噪声协方差矩阵;最后利用传统MUSIC算法实现波达方向估计．仿真结果表明,与传统MUSIC算法、基于矩阵补全理论的MUSIC算法和秩迹最小化算法相比,所提算法能较好地抑制非均匀噪声影响,且在相干条件下具有较好的波达方向估计性能．     

一种抑制多路OFDM信号峰均比的SG-PTS算法

由于多路正交频分复用信号是由多个不同频带的正交频分复用信号叠加而成的,其信号峰均比过大的问题较之单路正交频分复用信号更为严重, 并且针对单路正交频分复用信号的降峰均比算法难以适用于多路正交频分复用系统,因此提出了分组部分传输序列算法和简化分组部分传输序列算法。这两种算法首先将多路正交频分复用信号进行分组并将组内信号相加,继而将相加得到的信号分别乘以一个相位旋转因子后再次相加,通过选择最优的相位旋转因子组合来降低信号的峰均比。另外,与分组部分传输序列算法相比,简化分组部分传输序列算法可以进一步降低寻找最优相位旋转因子组合的计算复杂度。仿真结果表明,简化分组部分传输序列算法能有效地抑制多路正交频分复用信号的峰均比且实现复杂度适中。因此,提出的降信号峰均比算法更适用于实际的多路正交频分复用系统。     

基于DOA估计的CDMA智能天线系统

CDMA信号经解扩后,采用传统高分辨率算法MUSIC和ESPRIT,估计信号的DOA方向。然后,用阵列响应矢量作为加权系数,保证基站接收到最大的信号能量．通过仿真,研究了这一系统在移动通信环境下的性能,包括信道衰落、信号角度扩散及同频干扰用户等对DOA估计的影响,仿真结果表明：DOA估计误差和误码率与信号衰落、信号角度扩散及同频干扰用户等有密切关系。     

非圆信号多级维纳滤波DOA估计求根算法

针对非圆信号DOA估计的计算量问题, 运用多级维纳滤波和信号子空间的多项式求根方法, 提出了一种快速算法. 首先利用非圆信号特性构造出扩展阵列输出矩阵, 然后不需进行协方差矩阵的生成和分解, 利用多级维纳滤波求出信号子空间, 针对均匀线阵推导出信号子空间多项式求根方法, 得出目标的DOA估计值. 新算法的均方根误差性能与非圆信号求根MUSIC算法、非圆信号ESPRIT算法、非圆信号扩展传播算子算法等快速算法相仿, 但是计算量小于已有的算法, 特别是在阵元数较多的情况下算法的实时性优势更加明显.     

一种基于循环前缀的OFDM盲检测及参数估计算法

提出了一种基于循环前缀的OFDM盲检测及参数估计算法。该算法利用接收信号循环前缀的相关性进行OFDM信号的盲检测,并通过搜索联合相关函数的峰值来实现参数估计。该算法能区分OFDM与其它多种体制的信号,应用范围广范。实验结果表明该算法所需数据量小,检测及参数估计精度高,具有一定的可行性和实用性。     

一种均匀线阵的信号分离方法研究

为了进一步改善阵列信号处理中盲源分离算法的分离性能,本文提出了一种基于DOA估计的阵列信号分离方法。该方法的基本思想是利用MUSIC算法实现对阵列信号DOA的预先估计,构建一预估计方向加载矩阵W,使加载后的混合信号在该预估计DOA上的信号能量最大化,最后利用传统的盲源分离算法分离接收到的混合信号,得到原始信号波形。仿真结果表明,该方法分离效果优于直接的盲分离算法,原始信号与分离信号相关系数接近于1,但同时牺牲较大运算量。     

A new method to estimate DOA in CDMA system in multi-path environment

An algorithm for direction angle of arrival（DOA） estimation and array calibration of signals from multiple mobile users in the CDMA systems and multi-path environment was presented . The main idea is that the algorithm employs code-matched filter and model of the inter-symbol interference and multiple-access interference exactly. The correlation matrices of the received signals before and after code-matched filtering were employed to eliminate the effect of the additive white Gaussian noise, and a new mathematical problem was created, a new maximum likelihood method based on the strong law of large number was derived for DOA estimation and array calibration. Computer simulation results prove that the algorithm is effective.     

Performance analysis of hybrid carrier DS CDMA communication system

A hybrid carrier (HC) DS CDMA communication system is proposed, combining 4-weighted fractional Fourier transform (4-WFRFT) with code division multiple access (CDMA) technique. The signals are modulated in a certain order fractional Fourier domain and transformed by 4-WFRFT to compose the hybrid carrier signals. In the time domain CDMA technique is adopted for multiple accesses and time diversity gain. Compared to orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) system, in which Fourier transform is adopted, the signal energy in HC system is distributed on the time-frequency plane more evenly and symmetrically. Thus, when there is a deep fading notch or single-frequency interference in the channel, the proposed method can split the interference to a broader range in order to reduce the influence, resulting in the better system performance. Moreover, the performances of the proposed system, such as peak-to-average power rate (PAPR) and security are also discussed in the paper.