一种预处理的恒模波束形成算法

传统恒模波束形成算法在干扰信号功率大于期望信号功率情况下会出现干扰捕获现象。针对这一问题,提出一种预处理波束形成算法。预处理波束形成算法利用天线接收的数据矩阵的协方差矩阵构造新的协方差矩阵,使新的协方差矩阵关于期望信号的对角最小化,并用新的协方差矩阵的最小特征值对应的特征向量作为权值的初始值,此算法能够准确地捕获到期望信号并抑制干扰信号。通过仿真证实了算法的有效性。     

基于Bi-LSTM的同时同频全双工数字域自干扰抑制方法

同时同频全双工(co-frequency co-time full duplex, CCFD)系统在相同的频率上同时进行信号的收发,理论上可使通信频谱利用率提高一倍.但是由于收发天线等前端模块距离较近,系统中会存在很强的自干扰信号.当前常用的自适应滤波、最小二乘法估计等自适应干扰抑制方法存在着不能有效抑制多径信道和功放非线性产生自干扰信号的不足.针对此问题,本文提出一种基于双向长短时记忆神经网络(bi-directional long short-term memory, Bi-LSTM)的CCFD数字域自干扰抑制方法.首先根据多径信道的特征,采用记忆多项式对自干扰信道进行建模;然后采用Wild Horse优化算法(Wild Horse optimizer, WHO),通过迭代寻找到最优时延单位以确定训练数据的特征数;最后搭建Bi-LSTM网络进行训练,重构出自干扰信号,并在接收端减去,以达到自干扰抑制的目的.在仿真实验中采用OFDM (orthogonal frequency division multiplexing)信号作为参考信号,实现了47.17 dB自干扰信号抑制比,较传统...     

基于盲波束成形的异步CDMA信号伪码估计

在分析阵列天线接收的异步CDMA信号的基础上,利用信号子空间与用户特征序列的关系,提出一种新的基于盲波束成形的伪码序列盲估计算法,能在波达方向未知的情况下,估计各个用户的扩频序列。算法克服了子空间盲波束成形算法信源个数必须小于阵元个数且信源波达方向不能靠近的缺点。同时提出一种基于盲波束形成的多用户检测算法,在低信噪比条件下,性能相比于单天线多用户检测性能有很大提高。     

基于自适应波束形成的现场EMC测量方法

在复杂的电磁环境中对电子设备进行现场测量时最大的问题是背景噪声的滤除。提出基于阵列信号处理的电磁兼容现场测量方法。利用空间平滑算法进行辐射信号的精确DOA(波达方向)估计,再依据最小方差无失真响应MVDR(Minimum Variance Distortionless Response)准则进行波束形成,从而对接收到的信号实现空域滤波。仿真结果证明,该算法能有效滤除背景噪声中的同频相干信号,提高现场电磁辐射测量的精度。     

基于波达方向的Steiner多天线信道估计算法

针对多天线OFDM系统中时域信道训练符号采用非正化的数字序列 而导致其矩阵求逆运算计算复杂度高的问题,采用多用户CDMA系统上行链路的信道训练符号设计方法,提出了多天线Steiner信道估计方法。该方法通过时域途径设计的训练符号,使所有发射天线的训练符号矩阵成为一个循环矩阵,从而接收机可用离散傅立叶变换矩阵进行对角化,避免了信道估计矩阵求逆运算。同时,根据Steiner初始信道估计分离出每条路径的有用信息,再用每条路径的空间冲激响应来估计该路径信号的波达方向(Direction of Arrival,DOA),去除天线间接收信号的相干性,有效地利用空间信息提高Steiner信道估计的精度。实验结果表明,通过估计接收信号在每个接收天线上的波达方向角,基于波达方向的Steiner估计算法,在QPSK调制模式下获得了近0.5dB的性能提升,而在16QAM调制方式下可获得近2dB的信噪比增益。     

使用具有重叠方向图的天线估计来波角度

基于接收信号强度(Rss)的室内定位设计容易受到多径干扰的影响,为了解决这个问题,将具有重叠方向图效果的波束切换天线和Rss相结合,提出一种来波角度(AoA)估计方法。AoA是通过不同波束Rss的差分运算进行估计,因为多径信号的AoA呈现一种对称分布的特性,从AoA估计误差的均值角度,证明Rss差分运算具有抑制多径干扰的能力。同时对于波束切换天线的结构参数与整体AoA估计精度和稳定性之间的关系开展研究,最后通过实验和仿真验证理论分析的结果,可以在多径丰富环境中获得较高的AoA估计精度和稳定性。     

多径CD3S信号的多滤波器联合估计解调

针对多径衰落信道下混沌直接序列扩频（CD3S）信号的解调问题,提出一种基于卡尔曼滤波（KF）、无损卡尔曼滤波（UKF）与最小均方误差（MMSE）滤波联合估计的多径CD3S信号解调算法。算法根据混沌码同步、信道估计与信息码解调间的差异性与关联性,利用UKF估计混沌码、KF估计信道参数,并通过MMSE滤波重构信息码。三个滤波器均将彼此的估计结果作为系统参数,交替工作,通过联合估计实现信息码的解调。仿真结果表明,无论对时不变信道还是时变信道,算法均可以克服多径衰落与信道噪声的影响,实现了多径信道下CD3S信号的解调。     

期望信号大动态下的稳健波束合成算法

基于期望信号波达方向信息的自适应波束合成算法对角度误差非常敏感,特别是在期望信号功率较大情况下,产生“自零陷”而导致算法失效。基于恒模特性的盲自适应波束合成在干扰信号功率大于期望信号功率时,算法也会把期望信号抑制以捕获干扰信号。在期望信号波达方向信息已知情况下,采用最小二乘恒模自适应波束合成算法,可以克服上述问题,使得期望信号在大动态时也能正常实现对干扰信号的抑制。本文阐述了算法实现步骤,并通过线阵模型进行仿真验证,证明算法的正确性。     

自适应阵列智能天线抗干扰性能研究

分析了自适应阵列智能天线的基本原理,给出了基于复数LMS算法的自适应阵列智能天线波束形成方法,同时对该智能天线抗干扰性能进行了Matlab仿真,理论分析和仿真结果表明:自适应阵列智能天线阵能够实时地调整天线方向,使天线的主波束对准期望信号方向,零陷对准干扰方向从而抑制干扰信号,在干扰和低信噪比环境下,接收端使用智能天线可以大大降低误码率,该智能天线具有较强的抗干扰性能。     

空间特征的累量域估计算法及其在智能上行多波束形成中的应用

在智能天线系统中,空间特征估计是实现空分多址的关键问题之一。本文提出了一种基于累量的多用户空间特征估计算法,并将该算法用于智能天线中智能上行的实现。该算法既不依赖于信号的的具体结构也不依赖于信道的模型假设,构造了累量域空间特征矩阵,通过对空间特征矩阵的特征分解得到各用户信号的空间特征估计。并以此为基础,设计了用于上行多波束成形的空间滤波器组,实现了上行多用户信号的分离。仿真实验表明,空间滤波器的响应可用于多用户相干源的波达方向估计。     

Interference automata

We propose a computing model, the Two-Way Optical Interference Automata (2OIA), that makes use of the phenomenon of optical interference. We introduce this model to investigate the increase in power, in terms of language recognition, of a classical Deterministic Finite Automaton (DFA) when endowed with the facility of interference. The question is in the spirit of Two-Way Finite Automata With Quantum and Classical States (2QCFA) [A. Ambainis, J. Watrous, Two-way finite automata with quantum and classical states, Theoret. Comput. Sci. 287 (1) (2002) 299–311] wherein the classical DFA is augmented with a quantum component of constant size. We test the power of 2OIA against the languages mentioned in the above paper. We give efficient 2OIA algorithms to recognize languages for which 2QCFA machines have been shown to exist, as well as languages whose status vis-a-vis 2QCFA has been posed as open questions. Having a DFA as a component, it trivially recognizes regular languages. We show that our model can recognize all languages recognized by 1-way deterministic blind counter automata. Finally we show the existence of a language that cannot be recognized by a 2OIA but which can be recognized by an O(n³)$O\left(n^3\right)$ space Turing machine.     

多用户干扰信道下建模于流形上的联合干扰对齐预编码

首先从子空间对齐的角度将干扰信号功率和有用信号功率联合优化的问题建模于Grassmannian流形上,有约束的最优化问题被转化为降维的无约束的最优化问题。然后利用Grassmannian流形的几何特性,提出了一种基于Grassmannian 流形上共轭梯度算法的联合干扰对齐预编码方案。计算机仿真表明,该算法兼顾干扰信号功率的最小化和有用信号功率的最大化,可以有效提高系统的和速率性能,而且该算法可以有效解决Grassmannian流形上最陡下降算法每次寻优的 90°转折问题,具有更高的收敛速度。     

并行干扰抵消检测对数字窄带干扰的抑制

并行干扰抵消检测被认为是一种很有前途的多用户检测器。该文将其应用于直接序列扩频系统中的数字窄带干扰抑制问题。分析了这种并行干扰抵消检测器在抑制数字窄带干扰时的性能,并将其与部分并行干扰抵消检测的性能相比较。理论分析和仿真结果证明,将接收信号经过一次并行干扰抵消后的输出信号直接应用于数据判决,会得到较好的干扰抑制效果,其误码性能可以达到解相关检测的水平。同时。并行干扰抵消检测还具有抗远近效应的能力,其性能与干扰的能量无关。     

提升MIMO干扰信道容量的干扰对齐方案

为提高多用户MIMO干扰信道的容量,提出一种干扰对齐方案。在假设已有天线配置情况不变的条件下,将发送端的原有天线划分为数目相当的2个子组,分别设置不同的天线参数,以消除2个子组天线之间的相关性,从而形成2组独立的传输信道。在接收端将经由2组子信道传输后的接收信号进行合并,间接扩展信号空间维数。基于合并处理后的等效信道传输矩阵,分别利用优化预编码向量夹角和正交投影的方法求解预编码矩阵与联合矩阵,以减少已有干扰对齐方案通过迭代求解所需的运算量。仿真结果表明,在总天线配置情况不变时,该方案可以提高多用户MIMO信道的抗干扰能力。     

基于空时编码和干扰对齐的干扰消除方法

对于每个用户配置4根天线的X信道,提出了一种基于空时编码和干扰对齐的干扰消除方法。设计了4×4的速率为2的空时码字,并且在码字中引入零向量。首先通过干扰对齐将每个接收端接收到的非期望接收码字对齐,然后对接收信号进行线性操作以消除非期望接收的码字,最后对接收信号进行非线性运算使得期望接收的码字互不干扰。所提方案的自由度为16/3,分集增益为8。仿真结果显示,所提方案的可靠性优于相同场景中的已有方案。     

雷达干扰训练器噪声干扰源的设计

为了减少噪声,设计了一种基于混沌伪随机数叠加直接数字频率合成(DDS)信号的高精度数字式噪声发生器.分析了改进型Logistic混沌序列的原理,利用映射函数方法,实现了均匀分布噪声到高斯分布噪声的快速转换;阐述了DDS原理及其产生方法,利用FPGA实现了混沌伪随机序列模块、DDS模块和信号叠加模块等功能.测试结果表明,该噪声发生器产生的复杂数字噪声对雷达具有很好的干扰作用.     

Interference detection through rasterization

Interference detection is a useful technique, but it is also generally time-consuming. In this paper, a new type of interference detection algorithm is proposed for real-time interference detection. The algorithm first rasterizes the projection of the target objects and calculates the z-values, just as done by the z-buffer visible surface algorithm. For interference detection, all z-values and pointers to the corresponding faces of objects are saved in a z-list for each pixel. Sorting the z-list against the z-values allows the detection of overlapping objects in the z-direction at each pixel position and, thus, finds interfering faces by referring to the face pointers in the z-list. The algorithm is simple and easy to implement. Its computational complexity is directly proportional to the number of polygons, and, in addition, standard graphics hardware can be used to greatly accelerate execution. Another advantage is that the algorithm can be applied to all ‘ray-traceable’ objects, including algebraic surfaces, and procedurally defined objects; traditionally these were not suitable subjects for interference detection. The algorithm is implemented on a graphics workstation using a standard graphics library. Interference detection at a practical interaction speed is achieved for complicated objects such as polyhedra with thousands of polygons. The algorithm can be used in two ways: for inexpensive interference detection, and as an efficient culling method for more precise collision/interference detection algorithms.     

Interference diagnostics of surfaces

The optical correlation technique for diagnostics of a rough surface with large surface inhjmogeneities by determining the transformations of the longitudinal coherence function of the field scattered by such surface are substantiated and implemented. The algorithm of computer processing of the interferograms for reconstruction of the relief of regular surfaces with resolution 0.5 nm is represented.     

Interference between independent processes

The first time independent, parallel processes consisting of two alternating renewal functions, say function zero and one, will be in phase zero together under equilibrium and non-equilibrium starting conditions is found. With function one an exponential distribution and function zero a non-lattice type, the distribution of the aforementioned time is found by taking advantage of a point of renewal. Further results are derived when both functions are exponential with the same parameter value by likening the situation to an Ehrenfest model

The results are applicable to many situations. Examples taken from machine interference, reliability with redundancy, queueing at parallel stations, ‘ channel ’ interference in computer systems and communications nets are included.