一种基于二次迭代的同频干扰消除算法

在移动通信系统中,为了在目前有限的频率资源上提高系统的容量,通常采用降低小区复用因子的方法,但却引入了同频干扰,因此,提出了一种基于二次迭代的同频干扰消除算法。该算法在传统单频干扰消除算法的基础上进行了改进,解决了在时变参数情况下单频干扰消除算法估计出的参数值往往滞后于真实值的问题。仿真结果表明,该算法相对于传统单频干扰消除算法在性能有上所提高,能有效消除同频干扰,且性能稳定。     

卷积码差分跳频系统抗部分频带干扰的性能

基于对无编码差分跳频系统抗部分频带干扰性能的研究,将卷积码引入差分跳频系统,研究了在有精确干扰状态信息的情况下,采用无迭代译码和迭代译码时相对于无编码系统的性能改善.同时,在无法得到精确干扰状态信息的情况下,提出了一种迭代干扰状态估计及译码算法.理论分析结果表明:在有精确干扰状态信息的情况下,采用卷积纠错编码和无迭代译码,对可用频率数为8的差分跳频系统,当比特误码率(BER)为10~(-6)时,性能改善约为2.5dB;而采用迭代译码,当BER为10~(-10)时,相对于无迭代译码,性能可进一步改善6dB.仿真结果则验证了迭代估计及译码算法的正确性,采用该算法可使编码系统在无精确干扰状态信息的情况下,仍能保持良好的抗干扰能力.     

单通道合成孔径雷达抗调频斜率失配干扰新方法

该文针对单通道合成孔径雷达(SAR)无法有效抑制调频斜率失配干扰的问题进行了深入的研究。根据干扰频谱与真实回波频谱的差异，该文提出了一种基于频域匹配滤波处理的合成孔径雷达调频斜率失配干扰抑制方法。该方法在准确测得干扰调频斜率的基础上，首先利用干扰信号的空间稀疏性以及低信干比(SIR)的特点，对干扰位置进行稀疏超分辨估计以获得较为精确的干扰时延相位。然后通过获得的干扰调频斜率和时延相位重建干扰信号频谱，以此为基础设计正交匹配滤波器在频域实施干扰信号的抑制，并重建无失真场景图像。最后，计算机仿真实验验证了该文所提方法的有效性。     

低复杂度迭代干扰消除的OFDMA初始测距算法

针对现有正交频分多址(OFDMA)系统初始测距算法检测性能不佳以及复杂度过高的问题,该文提出一种低复杂度迭代干扰消除的多用户初始测距算法。该算法采用迭代并行干扰消除方法,在接收端按照最大功率准则并行检测活动测距用户的有效径,利用估计出的有效径参数信息来减小信道估计中的干扰,再通过重构和并行消除多用户测距信号。计算机仿真结果表明,与连续多用户检测(SMUD)干扰抵消算法相比,当信噪比为9 dB,且一个测距时隙内测距用户数为8时,所提算法的复杂度大约是SMUD的25%,检测性能大约提高了5%。     

UFMC系统在多径衰落信道中的干扰消除

通用滤波多载波(UFMC)是5G通信系统中的关键技术,能够降低带外泄露.但是在多径衰落信道下UFMC系统会受到符号间干扰(ISI)和多普勒效应产生的载波频率偏差的影响,从而使系统的性能下降.为了消除系统中的干扰,提出了一种迭代最大似然算法.该方法主要通过迭代最大似然算法(ML)计算出载波频率偏差,把估计出的结果作为初始值并运用迭代的方法得到最终的载波频率偏差,当达到收敛区间时,迭代结束;最后利用相位旋转的概念补偿载波频率偏差并运用最小二乘算法更新信道响应信息,减少该系统干扰.仿真结果表明,在信噪比大于10 dB时,随着信噪比的增大,算法能够有效地抑制系统中的干扰,提高UFMC系统的性能.     

利用频域检索的单音干扰消除算法

在正交频分复用（OFDM,Orthogonal Frequency Division Multiplexing）系统中,当每次处理的OFDM符号较少时,OFDM数据子载波上的调制符号将严重影响单音干扰的参数估计。针对这个问题,本文提出一种利用频域检索的单音干扰消除算法。该算法首先利用离散傅里叶变换（DFT,Discrete Fourier Transform）粗估计单音干扰频点,然后通过检索干扰频点附近子载波的调制符号,消除其对单音干扰频域主瓣的影响,提高干扰参数估计精度,从而实现精确的单音干扰重构与消除。仿真结果表明,新算法可以有效地提高单音干扰参数估计精度,并可以降低OFDM系统误码率。      

无CP的OFDM联合信道估计和干扰抵消

无循环前缀OFDM无线通信系统可以提高频谱利用效率。提出一种基于无循环前缀(CP)OFDM系统的联合信道估计和干扰抵消算法。采用最小二乘法(Least Square)估计信道时域矢量,通过离散傅里叶变换(DFT)得到相应的OFDM信道的频域特性,由迭代算法对信号进行联合检测和干扰抵消。仿真结果表明,信道估计结果能够达到较高的精度,误码率也接近有循环前缀的OFDM无线通信系统。     

直扩系统时变单音干扰抑制的新方法

针对直接序列扩频通信系统中的时变单音干扰,提出了一种频域干扰估计时域对消的新方法。在系统中,将干扰信道建模为时变衰落信道。该算法首先在频域对时变单音干扰信号参数进行估计,然后对时变单音干扰进行重构和对消,推导了理论误码率公式。理论分析和仿真结果表明,该算法性能由干扰功率和多普勒频移等因素决定。在频率选择性衰落信道下,当信噪比为20dB,扩频增益为16,干扰信道多普勒频移为100Hz时,该算法可以抑制20dB(干信比)的单音干扰。      

一种应用于车地无线通信系统的干扰检测方法

城市轨道交通的车地无线通信,正处在一个日益复杂的电磁环境中.文中提出了一种针对城市轨道交通车地无线通信系统的干扰检测算法.该算法采用频域能量检测的方法,通过设置自适应门限对车地无线通信进行干扰的有无检测和频率参数估计.针对经典干扰频率估计方法在低干信比或频谱峰值偏离干扰中心频率,估计误差较大的问题提出了一种改进方法.计算机仿真结果表明:当信号数据速率为5.5 MSPS且干信比达到-7 dB以上时,干扰检测概率接近于100％;当信号数据速率为11 MSPS且干信比达到-8 dB以上时,干扰检测概率接近于100％.提出的改进频率估计算法,随着干扰信号比的提高,频率估计误差呈现单调减小趋势,在干信比大于10dB时,其性能优于经典算法.     

抗运动干扰的人脸视频心率估计

该文针对现有的人脸视频心率检测方法在现实情景中受运动干扰难以准确估计心率的问题,提出一种抑制运动干扰的非接触式心率估计新方法。首先利用判别响应图拟合与KLT跟踪算法消除人脸的刚性运动干扰;然后使用对运动鲁棒的色度特征进行两步心率估计,并引入空间梯度因子调控空域和频域的权重,抑制非刚性运动的干扰;最终得到人脸不同区域融合的平均心率数值和信号波形图,实现心率的精确估计。实验结果表明:所提方法相比其它的基于人脸视频的心率估计方法优势明显,提升了信号波形图和真实脉搏波形的一致性,进一步提高了心率估计的精度和鲁棒性。     

Mobile direct-sequence spread-spectrum underwater acoustic communication based on improved differential energy detector

A Doppler estimation method based on the structural features of spread spectrum signal was proposed,which could achieve real-time Doppler estimation for received spread spectrum signals by energy detecting the result of matching correlation calculation of adjacent received spreading symbols.In addition,this method made full use of the spread spectrum processing gain and could do Doppler estimation under low SNR condition.Improved differential energy detector was further proposed,which can effectively deal with the rapid carrier phase fluctuation interference caused by Doppler effect and time-varying multi-path interference by detecting the output energy of two correlators.Simulation verified the robustness of improved differential energy detector algorithm and the Doppler estimation method based on spread spectrum signal.At-sea data shows that improved differential energy detector combined with the proposed Doppler estimation method can achieve low bit error rate communication for direct-sequence spread spectrum underwater acoustic communication with large time-varying Doppler interference when SNR is ?10 dB.     

一种非平稳复杂环境下的自适应恒虚警算法

针对当前恒虚警算法在非平稳强干扰环境下检测适应性能较差的问题,提出了一种自适应恒虚警检测方法。该算法利用二阶统计假设与Shapiro-Wilk检验得到具有均匀分布的杂波背景估计,并且结合频域加窗处理方法,对超高射速脱壳弹弹丸多目标回波进行处理,消除了卡瓣频谱干扰的影响。实测数据表明,该算法不需要任何关于背景环境的先验信息,可以适应多种回波数据,实现了在复杂强干扰环境中对目标的精确检测。     

基于谱估计的Fabry-Perot标准具透过率曲线参数估计方法

直接探测多普勒测风激光雷达系统大多采用基于Fabry-Perot（F-P）标准具的条纹技术和边缘技术测量多普勒频移。但激光器频率漂移会使得透过率曲线的估计出现一定误差,为了抑制其影响,提出了一种基于谱估计的F-P标准具透过率曲线参数估计方法。首先将标准具全量程扫描结果进行重构得到观测矩阵。之后使用MUSIC算法得到透过率曲线的伪谱。对伪谱进行谱峰搜索后,将得到的谱峰位置进行线性拟合得到自由谱间距。然后将上步的拟合结果代入透过率函数,利用非线性最小二乘法对其他参数进行估计。在仿真分析的基础上,采用真实测量数据进行了实验验证。结果表明所提出的方法在扫描步点间隔达到50、信噪比大于10 dB的情况下,估计差小于1%。该算法扫描时间短,估计误差小,具有实际应用价值。     

空间任意阵的多宽带信源定位算法性能研究

针对宽带信号非平稳特性,以及常用宽带DOA估计算法要求信源个数是已知的情况,提出一种新的基于空间任意阵的非平稳信号DOA估计算法。首先,通过短时傅里叶变换将信号转为频域表示,然后构造阵列频域数据模型,最后利用短时功率谱矩阵的联合对角化特性实现宽带信号的波达方向估计。本文对提出的算法进行了理论分析,并在常见阵型（如线阵、十字阵）上进行了仿真和性能分析,仿真结果表明该算法可高分辨率地估计出DOA,并且估计误差小。相对于已有的MUSIC谱估计方法,该算法无需进行信源个数估计,更具实用性。      

基于改进语音存在概率的自适应噪声跟踪算法

在非平稳环境下,由于时间递归平均噪声功率谱估计算法会出现跟踪延迟和估计误差等问题,本文采用一种新的方式对其核心部分语音存在概率（speech presence probability, spp）进行估计。利用时域特征能量与频域特征谱熵的比值能熵比作为新的特征来构建其与spp的正比关系,从而得到当前语音帧的spp估计值;然后用双平滑系数对该值进行平滑;最后结合时间递归平均算法得到估计的噪声功率谱。该算法充分利用语音帧频点的特征信息控制spp的估计值,以此自适应地跟踪噪声变化。实验结果表明:在地空通信环境下,该方法能够准确且连续地跟踪噪声功率谱、快速响应其变化。集成到语音增强系统后,可以提高语音质量,降低残留噪声。      

解析全相位短区间正弦波频率估计算法研究

为解决波动周期数小于1情况下的正弦波频率估计问题,本文深入分析了短区间频率估计的误差与两边带的谱间干扰的关系,从而引入解析变换来抑制边带谱干扰;并借助全相位FFT获得了中心样点的相位估计,在基波谱线位置引入剪辑措施简化了相位估计流程,最终借助时移相位差校正法完成观测区间小于一个周期情况的正弦波频率估计。仿真实验表明,在波动周期数CiR处于04与1之间时,无噪时本文方法的频率测量误差百分比可控制在2%以内。      

针对DTMB-A系统的相位噪声消除算法

相位噪声会破坏OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex) 符号内频域子载波的正交性,产生公共相位误差（CPE, Common Phase Error）和子载波间干扰（ICI, Inter-Carrier Interference）,对系统性能造成严重影响。针对数字电视地面广播传输标准演进方案（DTMB-A）的相位噪声问题,本文提出了一种两步结合的相位噪声估计和消除算法。首先,利用相邻两帧的帧头符号中所包含的PN（Pseudo Noise）序列,对帧体符号内的公共相位误差进行粗估计;随后,对帧体数据子载波进行标记,选取合适的子载波集合用于估计公共相位误差和子载波间干扰的精确结果。由此获得相位噪声频域估计结果后,通过快速傅立叶变换（FFT, Fast Fourier Transform）得到时域估计结果并进行消除。和现有基于判决反馈的相位噪声估计算法对比,本文所提算法的创新性在于采用了粗估计和精确估计结合的方法,同时利用子载波标记的方法有效降低了由于错误判决导致的误码扩散。仿真结果表明在现有算法已经不能正常工作的情况下,本文所提算法还可以有效的抑制相位噪声对系统性能的影响。      

面向6G的高分辨率无线信道频域仿真方法及定位技术研究

为了应对6G无线信道中的小数时延和同步误差给定位系统带来的挑战,该文提出基于频域等效的高分辨率信道方法仿真以及基于到达角(AOA)信息的高分辨率定位技术。前者通过将信道抽头时延转换到频域处理,在降低时域方法带来的高复杂度的同时实现了高分辨率仿真,为时延定位信息的实现提供基础;后者则通过将迭代信道估计、基于首到达径检测的AOA估计算法与基于AOA信息的位置估计算法结合起来,在同步误差下实现高精度定位。数值仿真结果表明,二者均在相应的实际场景下实现了高分辨率特性。     

An image registration algorithm based on phase correlation and the classical Lucas–Kanade technique

Image registration is defined as an important process in image processing in order to align two or more images. A new image registration algorithm for translated and rotated pairs of 2D images is presented in order to achieve subpixel accuracy and spend a small fraction of computation time. To achieve the accurate rotation estimation, we propose a two-step method. The first step uses the Fourier Mellin Transform and phase correlation technique to get the large rotation, then the second one uses the Fourier Mellin Transform combined with an enhance Lucas–Kanade technique to estimate the accurate rotation. For the subpixel translation estimation, the proposed algorithm suggests an improved Hanning window as a preprocessing task to reduce the noise in images then achieves a subpixel registration in two steps. The first step uses the spatial domain approach which consists of locating the peak of the cross-correlation surface, while the second uses the frequency domain approach, based on low-frequency (aliasing-free part) of aliased images. Experimental results presented in this work show that the proposed algorithm reduces the computational complexities with a better accuracy compared to other subpixel registration algorithms.