变换域通信系统最优误码率多元幅度谱编码算法

针对变换域通信系统传统幅度谱采用二元编码方式没有充分利用干扰频谱信息且结构设计固定单一的缺点,提出了一种新型的最优误码率多元幅度谱编码算法,该算法通过理论推导分析变换域通信系统误码率、幅度谱和干扰频谱信息的动态关系式,将幅度谱编码转化成约束条件多维最优化问题,利用拉格朗日函数构建增广目标函数,通过迭代求解出多元幅度谱最优解。仿真结果表明:该多元幅度谱编码算法充分考虑到干扰频谱信息且不影响基函数的相关特性,相比较传统二元幅度谱编码算法,系统抗干扰性能提升约3dB,有效降低系统误码率,并且当干信比为35dB时,有效缓解系统误码率的平底现象,提高了系统的抗干扰性能。      

基于双门限的变换域通信系统基函数设计

针对单门限变换域通信系统往往无法兼顾抗干扰和隐蔽通信的问题,提出了一种基于双门限变换域通信系统基函数幅度谱的设计方法。该方法首先在干扰存在情况下进行单门限系统最优误码率门限与最差误码率门限的判断,然后通过参数灵活调整两个门限的值,将大于高门限和低于低门限的值分别设为0和1,位于双门限之间的频谱进行倒置,得到的基函数通过对数据进行调制实现通信。仿真结果表明:相比于单门限变换域通信系统,通过参数调节后的双门限变换域通信系统可以同时具有良好的抗干扰及隐蔽通信性能。     

基于幅度谱编码的基函数生成算法性能分析

通过对变换域通信系统的基函数生成算法的研究,在传统的使用一维伪随机( PN )序列对相位进行随机化方法的基础上,提出了一种新的基于随机幅度谱编码的算法用于基函数生成：用另一个一维PN序列与基函数的幅度谱向量进行点乘,对其随机化处理,该方法生成的基函数较传统的一维PN序列方法产生的基函数的随机性提高N( N为基函数长度)倍,大大增强了系统的抗截获能力和多址容量;最后对系统的误码率进行了仿真,验证了该方法可以提高多址通信时的系统性能。     

变换域通信系统中干扰信号的逐次消除

该文通过对影响变换域通信系统(TDCS)抗干扰性能的基函数相关参数的理论分析,提出基于RAT＋FRFT＋IFRFT的环境干扰的逐次估计方法,避免强干扰对弱干扰的屏蔽,实现了TDCS环境干扰的准确估计;提出基于环境干扰参数的准确估计,产生与各干扰分量相正交的子基函数,通过子基函数级联产生系统基函数的方法,彻底剔除基函数中的干扰谱。采用该方法生成的基函数使TDCS系统具有良好的抗干扰性能及环境适应性。     

基于幅度谱编码的基函数生成算法性能分析

通过对变换域通信系统的基函数生成算法的研究,在传统的使用一维伪随机（PN）序列对相位进行随机化方法的基础上,提出了一种新的基于随机幅度谱编码的算法用于基函数生成：用另一个一维PN序列与基函数的幅度谱向量进行点乘,对其随机化处理,该方法生成的基函数较传统的一维PN序列方法产生的基函数的随机性提高N（N为基函数长度）倍,大大增强了系统的抗截获能力和多址容量;最后对系统的误码率进行了仿真,验证了该方法可以提高多址通信时的系统性能。     

基于特征分析算法的变换域通信系统接收技术

异步条件下对变换域通信系统(TDCS)信号用特征值分解法可估计基函数序列,但由于协方差矩阵特征分解的不唯一性,造成分段得到的特征向量存在标量模糊的缺陷。通过理论分析特征值分解算法,提出了一种改进算法,将接收信号的分段周期扩大为基函数周期的2倍,通过特征值分解算法得到协方差矩阵的最大特征向量,用长度为基函数周期的窗口在最大特征向量中滑动,当窗口的二范数达到最大值时,即可得到基函数序列。通过实验仿真,改进算法能够有效克服分段向量出现部分正反号的缺陷,系统误码性能与同步条件下的系统误码性能基本一致。     

变换域通信系统基函数生成方法改进

变换域通信系统通过信道估计在变换域设计信号波形避开干扰,它没有采用载波调制,而是用一个类似噪声的基函数进行信息调制.通过引入干扰系数丰富了基函数的频谱结构,提高了基函数的自正交性,使基函数更适合正交调制,增强了变换域通信系统的抗干扰能力.特别是在干扰信号较强的情况下,能够保证系统的信息传输畅通.通过仿真比较改进前后基函数的自相关性,验证了前面的理论.     

一种TDCS信号检测及基函数周期估计的方法

针对变换域通信系统（Transform Domain Communication System, TDCS）信号难以检测的问题，设计了基于功率谱二次处理的检测方法。通过数学建模，理论推导了TDCS信号的自相关函数，并由此推出了TDCS信号的两次功率谱函数，证明了TDCS信号的二次功率谱存在周期性谱峰的特征，并给出了谱峰周期与基函数周期的数学关系。据此设计了一种TDCS信号检测算法，该算法能够检测TDCS信号并对基函数周期给予估计。理论分析了高斯白噪声对检测算法的影响，通过计算机仿真，验证了该算法在低信噪比下的性能，对比了二次功率谱法与时域相关法的检测性能，验证了采样数据长度对检测性能的影响。仿真结果表明在低信噪比条件下，本文算法对基函数周期估计仍有效，且算法性能相较于自相关法提高了约1.5 dB，增加采样数据长度可进一步提高二次功率谱算法的准确性。     

基于小波的变换域通信系统抗干扰性能研究

变换域通信系统通过信道估计在变换域设计信号波形避开干扰,它没有采用载波调制,而是用一个类似噪声的基函数进行信息调制。对高斯白噪声信道下的取不同门限值的基于小波的变换域通信系统与DSSS的抗干扰性能作了比较分析,仿真结果表明基于小波的变换域通信系统相比于DSSS在单音、多音、线性调频、10%部分带宽干扰下误码率平均改进约10dB,在70%部分带宽干扰下误码率平均改进约5dB,并对基于小波的变换域通信系统门限值的选取给出了建议。     

Hartley变换OFDM调制的可见光通信研究

针对正交频分复用(OFDM)可见光通信系统中存在高峰均功率比的问题，将预编码与迭代限幅滤波技术相结合应用于Hartley变换OFDM调制的可见光通信系统中，并对传统的采用FFT/IFFT限幅滤波的OFDM系统进行改进。根据建立的FHT的可见光OFDM系统模型，分别比较了不同方案下系统的频谱利用率、PAPR和误码率等性能，并分析了离散余弦变换和Hadamard矩阵预编码对PAPR的抑制作用以及FFT/IFFT、DCT/IDCT和FHT/IFHT三种不同变换方案的滤波性能。结果表明:FHT的可见光OFDM系统比FFT的OFDM系统的计算复杂度低、频谱利用率高；DCT预编码技术在克服系统PAPR及提升系统误码性能上更具优势；FHT/IFHT迭代限幅滤波的误码性能优于FFT/IFFT和DCT/IDCT。      

频谱失配情况下TDCS性能分析及感知结果交换机制

在变换域通信系统(TDCS)中,通常假设收发两端频谱感知结果是一致的,若收发两端频谱感知结果不一致会使TDCS性能恶化。基于TDCS的基本原理,对收发两端频谱感知结果不一致(频谱失配)时的误码率性能进行了理论分析,推导并仿真验证了频谱失配情况下,理论误码率的表达式。为解决频谱失配对TDCS影响,提出了一种不需任何附加控制信道的TDCS收发两端交换频谱感知结果的机制。利用该方案,收发两端在交换各自的频谱感知结果后,利用双方频谱感知结果的交集进行通信,相当于收发两端处于同一频谱环境。最后,对该频谱感知结果交换方案进行了简单的理论分析。     

基于自适应门限判决的TDCS基函数生成

针对变换域通信系统传统固定门限判决出现的频谱误判问题,结合能量检测法,提出了一种自适应门限判决的基函数生成方法.分析了TDCS系统电磁环境采样信号的特性,依据能量检测法建立了一种二元假设检验,使得门限能随着环境噪声不同自适应调整.仿真结果表明,采用此方法能准确判决出干扰位置,进行干扰剔除,与传统固定门限判决方法相比,误...     

双软扩频与π/4DPSK复合调制系统建模仿真

为了有效提高系统的抗干扰能力,在已有软扩频的基础上,提出了一种新的双软扩频与π/4DPSK复合调制系统,即发送端数据经过串并转换后,选取两组正交码扩频并与π/4DPSK调制信号复合后调制载波,接收端下变频后使用比特软值解调恢复出发送数据。并进行了系统建模和在AWGN和多径信道下的误码率性能仿真。结果表明,新系统在BER=10-5时比传统的硬判决解调算法性能提高约3 dB,具有较好的抗干扰与抗多径能力。     

基于自相关函数的SRSF信号感知矩阵优化方法

根据随机步进频率(random stepped-frequency,RSF)信号特征,结合感知矩阵优化理论,提出了一种基于自相关函数的稀疏RSF(sparse RSF,SRSF)信号感知矩阵优化方法.首先,在构建稀疏重构模型的基础上,给出了SRSF信号波形参数与感知矩阵构造方式的内在联系;然后,研究了感知矩阵互相关系数...     

幅度失配对SIC检测器误码性能影响的定量分析

基于幅度失配率,使用高斯近似方法给出有幅度失配的串行干扰消除检测器(SIC)的近似误码率递推公式。利用该公式,讨论了SIC中由于幅度失配而引起的误码率特性。通过引入正数来刻画有幅度失配SIC误码性能与其上限(无幅度失配误码性能)的损失度,使用Lagrange中值定理和近似分析方法,推导出幅度失配率与信噪比以及之间的定量分析公式。仿真表明,该定量分析公式揭示了幅度失配对系统性能的影响程度。     

DS扩频系统的蒙特卡罗仿真及其音调干扰下的误码率分析

深入研究了直接序列扩系统的基本原理,分析了音调信号干扰直接序列扩频系统的规律,根据蒙特卡罗仿真方法基本思想,建立了直接序列扩频系统蒙特卡罗仿真模型,通过仿真得到了单频干扰和多频干扰条件下直接序列扩频系统的误码率,并对系统的抗干扰性能进行了分析,结果表明:适当选定干扰信号的中心频率后,多频干扰对直接序列扩频系统具有很强的干扰能力。     

直接序列扩频系统抗干扰能力研究

在进行扩频系统设计时,有时需要分析系统的抗干扰能力,但现有的文献中关于直接序列扩频系统的抗宽带干扰能力、抗部分频带干扰能力说法不一致,提供的误比特率(BER)公式也互相不一致。该文通过理论推导给出了直接序列扩频系统在宽带干扰、部分频带干扰下更具一般意义的误比特率公式,并通过计算机仿真验证了该公式的正确性。最后利用该文给出的公式对直扩系统的性能随干扰频点、干扰带宽的变化趋势做了分析。     

DS/BPSK扩频系统单频干扰方法研究及仿真实现

介绍了DS/BPSK扩频系统的基本原理,分析了单频干扰下的抗干扰性能,给出了单频干扰DS/BPSK扩频系统的最佳频率位置,建立了基于Simulink的单频干扰下的DS/BPSK扩频系统仿真模型,通过Simulink仿真分析,给出了单频干扰下系统各个阶段的频谱图及不同信噪比下的误码率,仿真结果表明:该方法对DS/BPSK扩频信号中心频率区域的干扰效果极其明显.     

信息驱动DS/FH通信系统性能分析

扩跳频通信技术以其良好的抗干扰能力广泛地应用于现代军事与民用通信中,但其频谱效率不够高。因此本文给出了一种信息驱动扩跳频(MD-DS/FH)通信系统模型,即在发射机中的跳频图案不再由传统的跳频码发生器驱动,而由所传输的部分信息数据来代替,并且接收机釆用包络检测器对载波频率进行盲检测。本文推导了AWGN与Rayleigh衰落信道下系统的误比特率公式,给出了闭合表达式,并通过仿真验证了理论推导的正确性。理论分析与仿真结果表明,所给通信系统在提高扩跳频通信系统频谱效率的同时,也提高了系统的误比特率和抗阻塞噪声干扰性能。