荷叶状空间信道模型与MIMO多天线系统分析

针对市郊移动通信环境,在三维空间域信道模型中分析和研究线阵列和环阵列多入多出多天线系统． 采用荷叶状空间信道模型,在计算波达信号概率密度函数的基础上,着重从天线阵列导向矢量和信道自相关函数两方面导出线阵列和环阵列天线阵元间的信号衰落相关性的表达式,阐明天线阵元间距和角度参数对信号衰落相关性的影响机理． 分析结果与实际信道测量结果相比较,信道容量与实际信道测量结果较为吻合． 天线阵元间距和波达信号角度扩展对多入多出多天线系统性能起到决定性作用．     

地下巷道中无线通信空时编码的研究

目前对多天线发送多天线接收(MIMO)系统的研究,大都基于信道是独立同分布的假设,而巷道通信由于受空间限制和传播环境影响,MIMO各信道之间具有很强的相关性．本研究了地下巷道中强相关MIMO信道下的空时编码性能,推出了在此独特环境下的空时编码的性能界,并提出了一种能够补偿信道相关性对系统性能影响的空时分组编码方案——循环空时分组编码(CSTBC),理论分析和计算机仿真结果表明：该方案放宽了编码对正交性的要求,在地下巷道等强相关无线信道环境下,获得了比传统编码更好的系统性能．     

雨杂波中介质圆柱目标的极化滤波增强

在极化域中对雨介质和目标的电磁波散射特性进行了研究．得出了雨区的散射矩阵和目标的散射矩阵．在毫米波段计算了雨区的后向散射引起的雨杂波功率密度随频率及降雨率的变化．对雨杂波中的有限长的介质圆柱目标的极化滤波增强进行了数值仿真,得到了其最优化信杂比在Poincare球上对应的位置,进而给出发射、接收天线应采取的最佳极化状态．     

蜂窝移动通信基站天线技术研究进展

介绍了蜂窝移动通信中基站天线技术的研究进展．作为蜂窝通信基站中的关键部件，通常要求基站天线满足越来越苛刻的系统电性能指标，同时需要综合考虑传播、系统和环境条件等因素．从系统设计的观点阐述了蜂窝移动通信高性能基站天线设计的几个关键问题，描述了双频段天线、双波束天线和极化分集关线等几种新研制的基站天线，介绍了智能天线技术在基站中的应用．     

X型极化分集系统中的互耦分析

建立了X型极化分集系统的互耦分析模型,综合考虑了天线与电路两部分互耦对系统性能的影响．给出极化分集系统信号的相关系数表达式,能够更全面地分析互耦对X型极化分集系统中信号相关系数、信道平均接收功率比和系统极化分集增益的影响．分析表明系统耦合虽然会提高信号的相关性,但同时也可以降低信道平均接收功率比,从而提高系统的极化分集增益．指出交叉极化鉴别度对系统相关系数和信道平均接收功率比影响显著,而且交叉极化鉴别度越大,系统极化分集增益越小．     

高速短波OFDM系统空间分集接收性能仿真分析

为了解决现有窄带短波通信系统存在的速率低、误码率高等问题,基于正交频分复用技术和空间分集接收技术,提出了一种可用性高的窄带短波高速数字系统.该系统在发射端采用多进制正交振幅调制和信道编码交织,在接收端采用信道估计和分集接收技术,从而有效降低了系统误码率.仿真结果表明,当短波系统传输速率为9.6 kb/s时,在采用多天线分集接收技术之后,与国外同类典型研究结果相比,多天线分集技术有3~6d B的增益,这说明多天线分集技术提升了短波系统的性能,使得系统达到了可用性要求.     

自跟踪和差模极化自适应天线

基于自适应信号处理方法,提出和差模极化自适应天线的设想．馈电网络中各元件的参数是固定的,不需要使用可变的微波或中频移相器,也不需要旋转移相器．对任意极化来波都能全极化接收,无极化失配损耗,还能发出与来波共极化或反极化的干扰信号．这对船站卫星通信天线和侦察干扰天线很有价值．文中方法适用于天线阵和圆波导馈源．     

星载线极化天线接收椭圆极化波的理论研究

提出了使用有源线天线来接收低频率、宽频带电磁波的方法，从线极化波与圆极化波之间的关系入手，结合椭圆极化波的极化图概念，进一步推导出了两者特征参量之间的关系，为在空间飞行器上使用线极化天线来接收椭圆极化波，并确定椭圆极化波的能量密度和极化参数提供了理论依据。     

频率选择性信道下特征波束和空时编码联合分集

为了改善宽带下行衰落相关信道下空时码性能,提出了基于空时编码和特征波束结合的方案．该方案结合了特征波束形成和OFDM技术,将空域协方差矩阵的特征矢量作为空时码矩阵的加权矢量,使空时码在空间能量最集中的方向发射．利用特征波束形成和降维处理将衰落相关信道转化成2个发射天线N个接收天线的FIR信道．利用OFDM技术将FIR信道转化为一组相互独立的平行子信道来承载空时码．仿真结果表明与经典Alamouti码相比较,在不同多径数目及不同发射阵元条件下,该方案在信噪比提高的同时,误比特率性能曲线斜率下降更快．在发射阵元为6,多经数目为16的条件下,系统性能提升5dB．获得了更好的分集增益,并增加了等效信道总功率．     

基于极化可重构阵列的信号多域测量方法研究

针对电子侦察装备往高灵敏度、高精度和一体化方向发展需求,提出一种极化可重构阵列的信号多域测量方法．通过四个高增益极化可重构天线子阵列构建四天线阵元多基线相位干涉仪,满足雷达信号和通信信号的最优极化接收和高灵敏度侦测,完成信号极化域、频域、时域和空域等多域特征参数的测量;根据来波信号极化方向,选择对应极化幅相一致性误差数据校正补偿,实现高精度测向．仿真结果验证了该方法的可行性．     

偏振光子的水下传输特性分析

提出了利用蒙特卡罗法对偏振光子在表层叶绿素浓度不同的4个海域中的水下传输特性进行研究。首先建立了水下量子信道垂直传输模型,基于此模型分析了在4个海域中叶绿素浓度、海水对光信号的吸收系数和散射系数随海水深度的变化规律。随后仿真分析了4个海域中偏振光子的散射、衰减和偏振度特性随传输距离的变化趋势,给出了不同传输距离时计算接收总光子数的公式。仿真结果表明,海水对光信号的吸收和散射作用主要受叶绿素影响;随着不同海域的表层叶绿素浓度增大,光子的散射次数增加,最远接收距离减小,光子偏振度略微降低但基本保持不变。研究结果可以为星-潜量子通信系统的性能分析和建立提供一定的参考。     

垂直裂缝的波场特征及实例

本文在建立垂直裂缝反射波运动学数学模型的基础上,对垂直裂缝模型进行了数值模拟和超声波物理模拟,对其结果作了综合讨论和分析;并对某高等级公路裂缝,采用地质雷达等天线距法检测的实例结果进行了综合分析。结果表明,地质雷达法探测垂直裂缝时,必须采用天线距不为零的等天线距法才能得到垂直裂缝的反射,否则难以对垂直裂缝进行有效检测;不管发射和接收点处于什么位置,在水平界面上的反射点均在与发射和接收点同侧,距垂直裂缝二分之一天线距处;地质雷达等天线距法是一种无损检测公路裂缝的行之有效的方法。     

探地雷达极化探测时域有限差分法模拟效果分析

采用不同天线极化方式进行探地雷达探测时得到的雷达图像是不同的,研究不同属性的目标体在不同极化方式下的雷达信号响应特征,可以指导工作人员在实际应用中对异常的解释。根据天线与测线的分布方向可分为xx,xy,yx,yy四种天线极化方式。本文基于电磁波的极化理论和天线的极化方式,利用时域有限差分法进行正演模拟,分析不同属性不同延伸方向目标体不同极化方式的探测效果。通过模拟分析,无论何种类型的目标体,采用xx和yy天线极化方式比用xy和yx方式得到的雷达信号强度大;对于不同延伸方向的目标体,xx极化方式的信号呈现一定的规律性。已知地下目标体走向和属性时,可采用适当的极化方式和测线来测量;当地下目标体未知时,可根据不同极化测量得到的信号特征来分析地下异常体的属性和走向。     

基于军标的短波信道语音质量估计算法性能分析

介绍了短波通信中估计语音质量的主要方法,针对文献[1]中SINAD估计算法的缺点,采用了文献[2]提出的新的短波信道语音质量估计算法——AI估计法,并对其在典型的短波模拟信道上进行了测试,将测试结果与SINAD估计法作了一致性对比分析。结果表明由于调解器的体制限制,AI法仍不能很好地估计语音质量,需用新的探测方案进行改进。此分析可供参照军标定制时参考。     

15-谜问题的可达性判定

定义了15-谜问题的6个动作规则,在此基础上证明了15-谜问题解的存在性判定的充分必要条件,其充分性的证明过程是一个构造性证明方法,提供了求解15-谜问题的一个解的可实现算法;同时,对此结论进行了扩展,对于给定的一初始格局和任一目标格局,证明了初始格局可达目标格局的的充分必要条件,其结论有助于构造问题的状态空间与限界函数。这两个结论从理论上完全解决了15-谜问题,对获得最优算法提供了理论基础。     

天线方向性对MIMO系统信道容量影响

探讨三维空间散射环境中, Kronecker信道模型下天线方向性对空间衰落相关性和信噪比的影响,仿真研究均匀圆阵、线阵、矩形阵的多输入多输出系统信道容量. 首次综合性给出天线方向性对信道容量的影响,即当定向天线主瓣对准来波时,定向天线方向性引起的信噪比增加超过了其相关系数对容量的负面影响,从而使信道容量整体优于全向天线. 天线单元方向性越强,信道容量越大.     

移动性对MIMO无线信道性能的影响

提出了MIMO无线信道动态收发模型,分析了收发天线的运动对MIMO无线信道空域相关性及其容量的影响,得出其影响是由收发天线的初始位置及其运动速度决定的,空域相关性随天线单元间距增大而减小,随散射信号角度扩展增大不是一致减小,存在使相关性达最小的角度扩展值,并通过数值模拟得到了验证,拓展了MIMO散射无线衰落信道模型的研究。     

抑制电离层Es层杂波的辅助天线设计方案

针对高频雷达中电离层Es层杂波的抑制问题,提出了水平极化天线阵列和垂直极化天线阵列两种辅助天线的设计方案.利用电离层Es层杂波信号与目标信号相比具有不同的到达方向和极化方式等特点,使辅助天线阵列对电离层Es层杂波具有一个大的增益,对目标信号有一个小的增益.辅助天线阵列的仿真分析结果表明,辅助天线输出中杂信比的大小会得到显著提高,辅助天线输出中杂信比越高,高频雷达中电离层Es层杂波的抑制效果越好.     

MMIC组件构成的天线阵变线极化扫描的研究

研究了由单片微波集成收发组件所构成天线阵的可变极化扫描问题。着重讨论了变线极化扫描的实现方法,提出一种确定单元激励幅度和相位的计算方法,利用该方法,在适当选择单元排列形式时,可以达到同时控制波束扫描和电场极化方向的目的。此外还研究了减少计算量的方法,研究结果表明,在适当给定约束条件时,单元激励幅度和相位的计算可大为简化,从而保证了扫描速度。     

中波电台电磁环境影响分析

为了分析广播通信系统中波天线产生的电磁环境影响规律,在麦克斯维电磁场理论的基础上,建立了中波天线场强值的计算模型,并模拟了中波单塔工作模式和双频共塔工作模式的电场分布规律.同时,对北京市郊区某中波电台的电场分布进行了实际测量.结果表明,中波天线电场强度随着水平距离的增加而迅速衰减,电场强度理论值和实测值远小于国家标准,二者的分布规律吻合较好.对中波发射台的环境影响评价工作具有重要的参考价值.