瑞利信道下基于累积量的调制识别方法

针对瑞利信道下调制方式分类的问题,提出了一种基于累积量的识别方法。该方法利用四阶累积量和六阶累积量的组合作为特征参数,采用决策树分类器,能够实现二相相移键控(BPSK)、四相相移键控(QPSK)、四进制幅移键控(4ASK)、四阶正交幅度调制（16QAM）、五阶正交幅度调制（32QAM）、六阶正交幅度调制（64QAM）和正交频分复用（OFDM）七种调制方式的识别分类,且计算量小,易于实现。从理论上进行推导与分析,所提方法对瑞利衰落和加性高斯白噪声干扰不敏感。计算机仿真结果表明：信噪比大于4dB时,正确识别率达到90%以上,说明了所提方法的可行性及有效性。     

基于改进离散傅里叶变换调制滤波器组的多载频系统设计

为改善传统正交频分复用(OFDM)多载频系统频率选择性差和频谱泄露等缺陷,研究了基于改进离散傅里叶变换(DFT)调制滤波器组的多载频调制系统设计。将其设计问题归结为一个无约束的最小化调制滤波器组完全重建误差的目标函数优化问题,采用一种改进的窗函数法设计调制滤波器组的原型滤波器和线性优化方法优化目标函数。与传统的窗函数法相比,该改进窗函数法在理想滤波器的过渡带内插了一种样条函数以消除吉布斯效应。仿真结果表明,该方法设计的原型滤波器与传统的平方根升余弦方法设计的原型滤波器和一般矩形窗原型滤波器相比有更高的阻带衰减,对应的改进DFT滤波器组有更小的重建误差。基于该方法设计的改进DFT滤波器组多载频系统在正交相移键控(QPSK)调制和3GPP TS 25.104车载多径信道以及单抽头频域均衡下有更好的误符号率(SER)性能。     

QPSK信号IQ不平衡的角度统计盲补偿方法

针对直接变频接收机四相相移键控( QPSK) 信号的 IQ 不平衡问题,提出了一种角度统计的盲补偿方法。首先利用仿射坐标变换理论建立了实际的 IQ 信号与理想 IQ 信号的坐标旋转以及伸缩关系,然后通过坐标旋转的角度统计方法进行 IQ 不平衡系数的估计,从而实现 QPSK 信号的 IQ 不平衡补偿。仿真实验表明,相比其他的 IQ 不平衡盲补偿算法,该方法在降低误码率( BER) 的同时,减少了计算复杂度。     

临近空间衰落信道建模及其性能分析

为实现对临近空间通信信道的有效描述,提出一种临近空间信道几何模型,通过估算多径信道的参数,建立相应的信道仿真模型。在正交相移键控调制方案下,对信道的相位特性和误码性能进行仿真分析,结果表明,该模型与实际情况相符。当传输速率过大时,信道性能恶化,需要做进一步均衡处理。     

无信号间干扰的相关延迟-差分混沌移位键控混沌通信方案

现有的差分混沌移位键控（DCSK）通信系统主要的缺陷是传输速率较低，为此提出了一种无信号间干扰的相关延迟-差分混沌移位键控（CD-DCSK）通信方案。在发送端，由正交信号发生器产生两路正交混沌信号，并经符号函数归一化以保持发送信号的能量恒定，然后，这两路混沌信号与其延迟不同时间间隔后的混沌信号分别调制1 bit数据信息形成一帧发送信号。在解调端，采用相关解调提取数据信息，通过检测相关器输出结果的符号恢复信息比特。利用高斯近似（GA）法分析了系统在加性高斯白噪声（AWGN）信道下的理论误码率（BER）性能，并与经典的混沌通信系统进行了比较。分析及实验结果表明：与DCSK系统相比，无信号间干扰的CD-DCSK系统的传输速率提升了50个百分点，且其误码性能优于相关延迟移位键控（CDSK）系统。     

基于多标签分类算法的多输入多输出智能接收机模型

传统无线通信系统由发射机和接收机组成,待传输的信息经过信道编码、调制、成型后通过天线发射出去。由于信道衰落、噪声和干扰等因素的影响,到达接收机的信号会存在较严重的失真,接收机需要从失真的信号中尽可能地恢复出原始信息。为解决此问题,提出基于多标签分类神经网络的多输入多输出（MIMO）智能接收机模型。该模型利用深度神经网络（DNN）替代接收机从信号到信息之间的整个信息恢复环节,并采用多标签分类算法代替多个二分类器实现多个比特的信息流恢复,而训练数据集为包含二进制相移键控（BPSK）与正交相移键控（QPSK）两种调制方式以及汉明编码与循环编码两种方式的正交信号。实验结果表明在噪声、瑞利衰落、干扰等情况下,使用传统Alamouti译码方法的接收机误码率（BER）为1E-3时,智能接收机已经实现了BER为0的恢复信息;在保持BER性能相同时,所提多标签分类算法比对比模型的多个二分类器算法在每个批次的训练时间上减少了约4 min。     

循环PN相关时域同步正交频分复用频偏估计算法

针对电力线通信中,传统频偏估计复杂度较高问题,提出了低复杂度时域同步正交频分复用（TDS-OFDM）频偏估计算法。首先,对电力线网络特性进行解析,采用三段等长循环伪随机噪声序列（PN）构造帧头填充保护间隔;其次,帧头与帧体分别基于二进制相移键控（BPSK）和正交振幅调制（QAM）;最后,与传统基于循环前缀（CP）与一般PN频偏估计算法相比,改进算法只需对一段循环PN长度作相关,减少自相关运算次数,且可达到较好频偏估计性能。仿真表明：误码率（BER）为10^-4时,改进算法较传统基于CP及一般PN算法约有5 dB和1 dB的增益。当插入总序列及循环序列长度分别为420与165时,改进算法每帧相关运算次数减少1186次。由理论分析及仿真结果可知,所提算法有效降低计算复杂度,减少传输过程实现成本,提高通信速率。     

Convolutional Neural Network Auto Encoder Channel Estimation Algorithm in MIMO-OFDM System

Higher transmission rate is one of the technological features of prominently used wireless communication namely Multiple Input Multiple Output-Orthogonal Frequency Division Multiplexing (MIMO–OFDM). One among an effective solution for channel estimation in wireless communication system, specifically in different environments is Deep Learning (DL) method. This research greatly utilizes channel estimator on the basis of Convolutional Neural Network Auto Encoder (CNNAE) classifier for MIMO-OFDM systems. A CNNAE classifier is one among Deep Learning (DL) algorithm, in which video signal is fed as input by allotting significant learnable weights and biases in various aspects/objects for video signal and capable of differentiating from one another. Improved performances are achieved by using CNNAE based channel estimation, in which extension is done for channel selection as well as achieve enhanced performances numerically, when compared with conventional estimators in quite a lot of scenarios. Considering reduction in number of parameters involved and re-usability of weights, CNNAE based channel estimation is quite suitable and properly fits to the video signal. CNNAE classifier weights updation are done with minimized Signal to Noise Ratio (SNR), Bit Error Rate (BER) and Mean Square Error (MSE).     

用于DVB-S的全数字QPSK解调器方案

根据Digital Video Broadcasting-Satellite（DVB-S）标准,设计了一种结构简单、算法易于FPGA硬件实现、可纠频偏范围大、性能较稳定的全数字正交相移键控调制（Quadrature Phase Shift Keying,QPSK）解调器系统实现方案,经过企业FPGA硬件平台调试,已被某商业产品采用。     

一种基于DCSK的数字保密通信系统

传统的基于混沌键控(CSK)保密通信需要在收发两端建立混沌同步系统,而混沌信号由于对初值的极端敏感性而极难达到同步,所以这种方式难以用于实际。针对这个问题,提出了一个新的差分混沌键控(DCSK)系统,此系统收发端不需混沌同步。深入研究了差分混沌键控(DCSK)调制的性能,并且和二相相移动键控(BPSK)调制进行了比较。最后给出了一个DCSK调制在图像传输中的新应用。     

基于常规重要性采样的DQPSK通信系统的仿真

蒙特卡罗法为获取仿真精准度,通常需要很长的仿真时间。为寻求蒙特卡罗仿真的有效替代者,由四相相移键控QPSK调制技术的基本原理出发,分析得出了QPSK和DQPSK的误码率曲线。为获得误码比特率的准确性,借助Matlab中的蒙特卡罗法和常规重要性采样法分别对DQPSK通信系统的误码率进行了仿真实验,实验结果表明常规重要性采样法是一种高效的仿真方法,它能有效解决蒙特卡罗法存在的仿真精准度和仿真运行时间过长之间的矛盾。     

基于MIMO技术的DCSK通信方案的性能分析

MIMO技术在不增加信号带宽和发射功率的情况下,通过在发送端和接收端分别使用多个发送天线和接收天线来抑制信道衰落和噪声。利用MIMO技术的优势,设计了一种基于差分混沌键控（DCSK）的MIMO-DCSK混沌通信方案。针对这一方案,通过进一步的数学推导,得到系统在高斯信道下的理论误码率公式,并在MATLAB环境中进行了仿真验证。理论分析和仿真结果表明：在相同的信噪比条件下,MIMO-DCSK混沌通信系统的误码率比传统DCSK通信系统要小得多。因此,MIMO-DCSK混沌通信方案能够有效改善混沌通信系统的误码性能。     

多用户载波索引差分混沌移位键控通信系统及性能分析

现有载波索引差分混沌移位键控（DCSK）通信系统较传统DCSK系统能耗更低且数据传输速率更高,但其无法应用于多用户通信环境。提出一种多用户载波索引差分混沌移位键控系统,为系统用户分配预定义的私有子载波发送混沌参考信号,所有用户共享剩余子载波发送数据信号以提高子载波利用率,结合公共子载波的索引值与DCSK系统共同传送用户的数据比特,并在加性高斯白噪声和多径Rayleigh衰落信道中计算得到系统的近似误码率。实验结果表明,与MU OFDM-DCSK、HCS-DCSK等多用户系统相比,该系统的误码率更低,在不占用过多带宽的情况下,具有更高的频谱效率。     

改进环路结构的Gardner定时恢复算法

针对经典的Gardner定时恢复算法存在同步建立时间长、同步稳定性能差等问题，提出一种改进环路结构的Gardner定时同步恢复算法。首先，该算法选用立方插值和分段抛物线插值两种插值滤波器进行插值，得到两路最佳插值序列；其次，分别计算两路插值序列对应的定时误差并求加权平均值，得到环路的定时误差；最后，以两路最佳插值序列的加权平均值作为环路输出。针对正交相移键控（QPSK）、正交幅度调制（16QAM）两种调制信号进行了仿真验证。仿真结果表明，该改进算法作用于QPSK信号时同步稳定性更好，相比作用于16QAM信号，其环路开始同步时码元的位置对应的序列数明显减小；并且该算法在信噪比为-5 dB的情况下使QPSK信号星座图收敛半径为0.26左右，与类似锁频锁相（FPLL）的改进Gardner定时恢复算法相比收敛半径减小约0.08，该算法有效地缩短了同步建立的时间，提高了环路的稳定性，可广泛应用于高速解调系统。     

基于时域改进离散傅里叶变换调制滤波器组的多载频调制系统设计

针对传统离散傅里叶变换(DFT)调制滤波器组设计时因原型滤波器时域反转条件带来的功率互补限制问题,从滤波器组时域完全重建条件角度提出一种时域改进方法设计DFT调制滤波器组,并将其应用于滤波器组多载频调制系统中。该时域改进设计方法放弃传统设计方法中原型滤波器的时域反转约束条件,即接收端滤波器组为发送端滤波器组的共轭转置形式,采用滤波器组时域完全重建条件矩阵方程设计接收端滤波器组,从而避免了对原型滤波器设计的功率互补条件限制,同时保证了滤波器组的完全重建特性。相比传统设计方法,该改进方法提高了滤波器组中原型滤波器的设计自由度,可以根据不同的应用场景选择适合的原型滤波器而无需考虑功率互补限制。基于该方法设计的多载频调制系统在正交相移键控(QPSK)调制、理想信道和3GPP TS 25.104人行多径信道以及单抽头频域均衡下有更好的误符号率(SER)性能。     

Adaptive Predistortion and Postdistortion for Nonlinear Channel

This paper proposes a new adaptive predistortion-postdistortion scheme based on a recurrent neural network to reduce nonlinear distortion introduced by a high power amplifier in the amplitude and phase of received Quadrature Phase Shift Keying (QPSK) signals in a digital microwave system. The recurrent neural network structure is inspired by the model proposed by Williams and Zipser, with a modified backpropagation algorithm. The input signal is processed by a nonlinear predistorter which reduces the warping effect. The received output signal is passed through a postdistorter to compensate for the warping and clustering effects produced by an amplifier. The proposed scheme yields a significant improvement when it is compared to the system without predistortion-postdistortion, perform-ance is evaluated in terms of the bit error rate and output signal constellation.     

多用户正交相关延迟键控方案性能分析

为了改善混沌信号的传输性能，在相关延迟移位键控（CDSK）方案和多载波相关延迟移位键控（MC-CDSK）方案的基础上，提出一种多用户正交相关延迟移位键控（MU-OCDSK）方案。该方案利用多载波对混沌信号进行调制，得到的结果相对于CDSK，不仅有更高的频谱效率，而且误码率也得到了一定的改善。对该方案进行了理论仿真和蒙特卡洛仿真，结果表明相对于MC-CDSK，该方案不仅提高了1倍的传输速率，而且改善了误码率；且理论仿真和蒙特卡罗仿真结果一致。     

空时分组码的简化译码方法

实际无线通信应用中,译码方法的简化一定程度上降低了移动端的功率消耗。文章根据星座图的几何结构,从数学角度出发,描述了一种8进制相移键控(8PSK)下空时分组码的简化最大似然(ML)译码方法,并将该方法推广到幅度相移键控(APSK)映射情况下的译码。对最大似然译码方法和文中简化最大似然方法的仿真结果及译码计算复杂度进行了分析和比较,结果表明简化最大似然译码算法只是降低了计算复杂度,并没有影响误码率。     

基于优化扩频发射信号超声多生命体定位方法

震后超声多生命体定位系统受到噪声及串扰的影响导致错误的定位结果并降低系统的工作效率。为提高超声多生命体定位性能,提出了混沌编码和二值相移键控调制法构造超声传感器发射端的扩频发射信号,相关技术被用于接收端解扩。为获得最佳的相关效果,采用遗传算法优化Ulam-von Neumann变换混沌序列初值。在模拟震后环境中,优化扩频发射信号作用于超声多生命体定位系统进行了实验验证。实验结果表明,所提优化扩频发射信号可实现多个生命体同时定位,定位绝对误差在3.9 cm以内。     

一种可扩展的广义空移键控调制系统设计

5G车联网中的不同传输业务对高可靠、可扩展和低功耗的通信性能有较高要求,为此,设计一种新型高可靠、可扩展的广义空移键控调制(GSSK)系统。在发射端提出一种基于Butson Hadamard矩阵的广义空移键控调制(BHSSK)方案,通过引入具有正交性和可扩展性的Butson Hadamard矩阵,采用循环加权方法构造符号选择矩阵,将矩阵的列作为符号向量并调制到激活的天线组合上进行发送。针对检测复杂度对车联网下通信可行性的影响,在接收端提出一种基于方向夹角加权排序检测(DWOD)算法,通过设计发射天线组合的权重因子构造天线组合搜索空间,并设置判决收敛门限以减少信号检测的搜索范围,在保证可靠性的同时降低检测复杂度。Matlab仿真结果表明,BHSSK以较少的天线实现相对较高和可扩展的频谱效率,相比GSSK、GSM、MA-SM和HSSK分别达到约8dB、3dB、3dB和0.6dB的误码率性能增益。DWOD算法在达到近似最优误码率性能的同时,其复杂度减少了约40%~70%。