一种单通道自适应零位天线系统的研究与设计

在自适应阵列天线系统中,通常的多通道接收机电路复杂,难以保证各通道性能的一致性,以及使用的可靠性.文中对HF自适应三元阵列零位天线系统提出了一种单通道检测接收机方案,并分析了实现的可行性,给出了具体的实现方法,同时讨论了相关矩阵的算法.为了降低镜频干扰、交调和互调干扰,接收机采用了双中频方案.模拟测试结果证明了该方案的可行性.     

卫星导航接收机自适应阵仿真测试评估

卫星导航接收机自适应天线系统能够对消干扰,保证在射频干扰和敌方释放干扰存在的情况下正常提供导航定位功能.为了评估自适应天线的抗干扰能力,必须建立适当的测试环境和测试方法.提出的一种在暗室中进行自适应天线测试的方法,具有保密性好,保证测试环境和外界互不干扰等优点.给出了自行研制的一种导航接收机自适应天线的测试结果.     

多发射与多接收天线系统盲自适应算法研究

提出了一种用于正交空时分组码(OSTBC:Orthogonal Space-Time Block Code)多发射天线多接收天线系统的盲自适应接收机.该方法主要利用了正交空时分组码的内在特性,给出了一个针对正交空时分组码多发射天线多接收天线系统的无约束代价函数,分析了该函数的全局最小值点.利用该无约束代价函数,通过投影逼近方法给出了递推最小二乘(RLS)自适应算法实现.仿真结果表明:该接收机可以很好的跟踪衰落信道的变化,在不利用导频信号的情况下很好的还原出原始的传输信号.     

一种新的用于DS/CDMA系统的多级盲空时多用户接收机

本文讨论的接收机是用于DS/CDMA系统的多级自适应阵列和串行干扰消除联合接收机(AA-SIC),介绍的接收机同时使用了空域和时域处理以及多用户联合检测技术.一般的联合接收机要使用RAKE单元,本文所讨论的接收机没有使用RAKE单元,而利用智能天线的自适应算法能起到分集接收的功能,不仅能抑制多址干扰信号,而且构成简便,计算时间较短,有利于实际应用.     

功率倒置算法在北斗抗干扰天线系统中的应用

为解决北斗导航接收机干扰功率强、有效信号弱的不足,提出了一种基于功率倒置自适应算法的抗干扰设计方案。该方案以自适应天线系统为平台,采用FPGA处理器Virtex5芯片实现自适应算法,根据最小均方误差原则迭代计算功率倒置的最优权值并产生加权输出。测试结果显示：功率倒置算法在干扰形式、干扰方向未知的情况下能够有效抑制干扰,为北斗导航接收机提供最高50dB的抗干扰能力。     

多频GNSS射频采样接收机设计与实现

针对多频GNSS接收机采用模拟射频前端存在的缺陷,研究基于直接射频采样技术的多频GNSS接收机设计与实现。根据当前公开导航频段,设计了一种可配置、可兼容的前端数字信号处理结构,将模数转换器件紧接在天线后端,直接在射频域对导航信号进行数字化,射频以下的所有处理功能全部采用软件模块来实现,使接收机通过参数设置就可以兼容多种导航系统。对采样频率选择、本振频率选择、抽取滤波等关键技术进行了分析,基于可编程片上系统平台给出一种射频采样GNSS接收机的实现方案,分析了其中各功能模块的实现框图与工作流程,通过测试给出接收机的性能指标。      

一种基子自适应天线的OFDM自适应比特分配算法

本文提出了一种利用自适应天线阵列实现自适应OFDM系统的方案.该方案利用抽样矩阵求逆(SMI)算法对天线阵列进行最优权值的估计,并根据天线权值计算出的信噪比(SNR),在各个子载波上进行目适应的比特分配.仿真结果表明,与传统的OFDM系统相比,利用此方案实现的自适应OFDM系统,误码率性能可以得到有效的改善.     

MIMO—OFDM系统下基于频谱利用率的自适应发射方案选择

本文提出并分析了一种MIMO-OFDM系统下,考虑相关空间信道的自适应发射方案选择算法.采用比特交织卷积编码,在以下三种发射模式间进行选择:空间复用、空间分集和复用/分集的混合模式.我们通过对MIMO-OFDM系统中采用迫零(ZF)接收机在高信噪比条件下的错误概率的简化分析,得出空间相关的多天线系统下的自适应选择算法,在给定的误码率条件下可获得使频谱利用率最大化的编码速率、调制模式和发射模式,并反馈到发射端,有效改善了系统的性能.     

DS-UWB系统中二种抑制窄带干扰的多天线接收机

直接序列扩频超宽带(DS-UWB)系统采用窄脉冲和扩频技术能够与其它无线电系统共存,但是,在进行系统设计时,必须对同频段系统的干扰加以抑制.文中在存在窄带干扰的情况下,提出一种自适应多天线Rake接收机,通过自适应调整天线合并权向量来抑制窄带干扰对系统的影响,并通过仿真实验与现有抑制窄带干扰接收机进行比较.理论分析与仿真结果表明,该接收机具有较好的环境鲁棒性,并且能够一定程度上抑制窄带系统对DS-UWB系统的干扰,保证系统接收性能.     

TD-SCDMA系统中一种软件集成智能天线算法

给出了一种采用信干噪比准则的、集成了预多波束天线与LMS自适应天线的软件天线方案,该方案采用开关合并方法,把软件天线输出接到最大输出信噪比的算法输出,实现算法分集.在TD-SCDMA动态模型上对提出的方法进行了仿真,结果表明,采用集成软件天线方案的误码率性能要优于单纯的预多波束天线或LMS自适应智能天线.仿真过程考虑了用户来波方向和用户到基站距离的动态变化,以及功率控制算法和系统同步过程的影响.     

瑞利衰落信道下最大比发射联合选择接收技术的性能分析

本文设计了一种新的MIMO传输技术,它在发射端(基站)按最大比发射(MRT),接收端则基于信噪比最大的原则仅选择一根接收天线来处理信号,记MRT/RAS.其目标就是为了提高系统性能并降低接收端(移动台)的硬件复杂度.根据随机矩阵和排序统计的最新理论,推导出瑞利衰落信道下MRT/RAS系统的中断概率、误码率(BER)等性能指标的确切表达式.仿真结果表明MRT/RAS系统可以取得很好的阵列增益及满分集增益.仿真试验也证明了分析结果的正确性.     

最大比发射/选择接收技术的性能研究

为了提高系统性能并降低接收端(移动台)的硬件复杂度,提出一种新的MIMO传输技术。即在发射端(基站)按最大比发射(MRT,maximal-ratio transmit)技术,接收端则基于信噪比最大的原则仅选择一根接收天线来处理信号,记作MRT/RAS(maximal-ratio transmit/receiver antenna selection)。根据随机矩阵和排序统计的最新理论,推导出瑞利衰落信道下MRT/RAS系统的中断概率、误码率(BER)等性能指标的确切表达式。仿真结果表明MRT/RAS系统可以取得很好的阵列增益及满分集增益。相同频谱条件下,性能超过某些复杂的空时编码系统。而且在准静态衰落信道下,信道估计错误对取得的分集阶数并没有影响。仿真试验也证明了分析结果的正确性。     

Unitary peak power reduction in multiple transmit antennas

This paper proposes a new peak-to-average power ratio (PAPR) reduction scheme in multiple transmit antenna environments. Instead of applying individual PAPR reduction on each antenna, a joint PAPR reduction technique is proposed. By applying a relevant unitary rotation over the transmit antennas, overall PAPR of the multiple transmit antenna system is reduced. This scheme does not require any side information to decode the signal in the receiver, enabling throughput-lossless PAPR reduction. Furthermore, there is no increase in the complexity of the receiver.     

Turbo-BLAST系统中天线选择和功率分配算法

提出一种适用于Turbo-BLAST系统的自适应天线选择和功率分配算法,所提算法以误比特率为优化目标,并且考虑了信道估计误差的影响.在总功率约束条件下,采用所提算法进行天线选择和自适应功率分配,并利用软干扰抵消算法对接收信号进行迭代检测,以进一步改善系统性能.仿真结果表明:采用所提算法可以显著改善系统的误比特率性能.     

DS/CDMA系统上行链路的2D-Rake及PPIC接收方案

针对DS/CDMA系统的上行链路提出了2D-Rake加上强干扰并行对消（PPIC）的接收结构。该结构利用智能天线技术在空域对DOW不同于期望信号的干扰信号进行抑制，同时对期望信号的相关多径分量进行收集，利用Rake接收机对期望信号的不相关时延分量进行时间上的分集，然后再对多径合成结果进行PPIC处理，以对天线阵主瓣内的干扰信号进行进一步的抑制，该方法不仅最大程度地增强了期望信号地能量，同时对所有干扰信号进行了比较完全的抑制。仿真实验表明了该接收结构的有效性。     

Capacity of multiple-antenna systems with both receiver and transmitter channel state information

The capacity of multiple-antenna systems operating in Rayleigh flat fading is considered under the assumptions that channel state information (CSI) is available at both transmitter and receiver, and that the transmitter is subjected to an average power constraint. First, the capacity of such systems is derived for the special case of multiple transmit antennas and a single receive antenna. The optimal power-allocation scheme for such a system is shown to be a water-filling algorithm, and the corresponding capacity is seen to be the same as that of a system having multiple receive antennas (with a single transmitter antenna) whose outputs are combined via maximal ratio combining. A suboptimal adaptive transmission technique that transmits only over the antenna having the best channel is also proposed for this special case. It is shown that the capacity of such a system under the proposed suboptimal adaptive transmission scheme is the same as the capacity of a system having multiple receiver antennas (with a single transmitter antenna) combined via selection combining. Next, the capacity of a general system of multiple transmitter and receiver antennas is derived together with an equation that determines the cutoff value for such a system. The optimal power allocation scheme for such a multiple-antenna system is given by a matrix water-filling algorithm. In order to eliminate the need for cumbersome numerical techniques in solving the cutoff equation, approximate expressions for the cutoff transmission value are also provided. It is shown that, compared to the case in which there is only receiver CSI, large capacity gains are available with optimal power and rate adaptation schemes. The increased capacity is shown to come at the price of channel outage, and bounds are derived for this outage probability.     

八波束STBC-BF发射方案中天线选择技术的应用

提出了大规模MIMO系统空时编码结合特征波束成形(STBC-BF)方案中的天线选择技术.发射符号空时分组编码后经天线阵列加权,形成特征波束,利用天线选择技术对发射天线和接收天线进行选择,接收端采用传统译码方法进行译码.该方案既可以获得空间分集增益和阵列增益,又能减少射频链路的数目,从而降低计算复杂度.仿真结果表明了该方案的有效性.     

Analysis of Transmit Antenna Selection/Maximal-Ratio Combining in Rayleigh Fading Channels

In this paper, we investigate a multiple-input-multiple-output (MIMO) scheme combining transmit antenna selection and receiver maximal-ratio combining (the TAS/MRC scheme). In this scheme, a single transmit antenna, which maximizes the total received signal power at the receiver, is selected for uncoded transmission. The closed-form outage probability of the system with transmit antenna selection is presented. The bit error rate (BER) of the TAS/MRC scheme is derived for binary phase-shift keying (BPSK) in flat Rayleigh fading channels. The BER analysis demonstrates that the TAS/MRC scheme can achieve a full diversity order at high signal-to-noise ratios (SNRs), as if all the transmit antennas were used. The average SNR gain of the TAS/MRC is quantified and compared with those of uncoded receiver MRC and space-time block codes (STBCs). The analytical results are verified by simulation. It is shown that the TAS/MRC scheme outperforms some more complex space-time codes of the same spectral efficiency. The cost of the improved performance is a low-rate feedback channel. We also show that channel estimation errors based on pilot symbols have no impact on the diversity order over quasi-static fading channels.     

HF零位天线系统及其算法

介绍了一种三元阵HF零位天线系统的设计。系统采用分时采样单通道检测技术代替传统的多通道检测技术，解决了困扰开环系统中通道失配的难题。对系统的关键技术：鞭环组合天线、检测通道、信号处理平台、分时采样技术进行了讨论。实验表明，利用MUSIC测向算法以及最小化干扰信号算法，系统能有效地抑制干扰。