多序列跳频系统及其在AWGN信道下误码率性能分析

常规跳频系统发送的调制信号易被干扰损伤。本文提出一种新的多序列跳频系统,无需对载波进行调制,数据分组从一簇相互正交的跳频序列中选出某一跳频序列,该跳频序列的当前频率由射频端直接发送。相比差分跳频,多序列跳频的发送频率不仅是用户数据的函数,也是跳频序列的函数,增加了对发送频率的约束,因此可以采用窄带接收,更好地抑制了带外干扰。在AWGN信道下简要讨论了多序列跳频抗跟踪干扰性能,重点分析了其抗部分频带干扰性能。计算和仿真表明,多序列跳频受跟踪干扰影响不大;最坏部分频带干扰下,误码率为10^-5要求的信干比,MSFH比DFH低约1.5dB,比常规跳频低约2.5dB。      

基于混沌映射的差分跳频频率编

针对差分跳频系统频率编码及跳频序列的设计问题,提出利用混沌映射构造差分频率编码,并分析了其频率状态转移的Markov性和编译码特点。最后检验了基于混沌映射的差分跳频频率编码的统计性能,结果表明,其产生的跳频序列具有较好的均匀性和随机性,不失为一种具有较高线性复杂度的有效的差分跳频转移函数。     

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.     

BICM在差分跳频系统中的应用

将比特交织编码调制(BICM)技术应用于差分跳频(DFH)通信系统,在加性白高斯噪声(AwGN)信道及频率非选择性瑞利慢衰落信道下,对采用无迭代译码及迭代译码的系统比特误码率(BER)上界进行了理论推导及数值仿真验证,并与传统的差分跳频系统的性能进行了比较.其数值仿真结果表明:采用BICM技术的差分跳频系统,可以在不增加跳频带宽及译码复杂度的情况下,利用最优卷积码增大了其G函数网格图的最小自由距离.同时对于可用频率数为16的无迭代译码BICM/DFH,当BER为10-1时,在瑞利信道下相对于CHESS系统而言,其性能改善可达6dB.若采用迭代译码,则当BER为10-1时,其性能相对于无迭代译码可进一步改善3,dB.     

低密度奇偶校验码差分跳频系统的抗干扰性能

基于对无编码差分跳频系统抗干扰性能的研究,将低密度奇偶校验（LDPC）码引入差分跳频系统,研究了其对差分跳频系统抗部分频带干扰性能的改善。当系统有精确干扰状态信息时,针对不同的干扰因子对非规则LDPC码进行了优化,给出了码长趋于无穷大时的抗干扰渐近集合平均比特误码率,并对优化后的LDPC码与规则LDPC码的抗干扰性能进行了仿真。结果表明：当系统有精确干扰状态信息时,优化后的LDPC码差分跳频系统,相对于规则LDPC码差分跳频系统以及无编码差分跳频系统,在抗干扰性能上有明显改善。当系统无干扰状态信息时,提出一种迭代干扰状态估计及译码算法,其仿真结果表明：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,仍具有极强的抗干扰能力。     

一种串行Turbo-DFH迭代解调译码方案

该文将差分跳频(DFH)系统的频率转移过程视为一种编码,提出了一种串行Turbo-DFH迭代解调译码方案。该方案的编码器由外编码器,交织器和差分跳频转移函数串行级联组成,译码器采用串行迭代结构译码。并针对DFH系统的特点,推导了一种新的DFH系统软输入软输出算法。仿真结果表明,该解调译码方案相对传统的DFH解调算法,性能得到了明显的改善。     

LDPC编码慢跳频系统中的一种信道状态估计算法

采用信道编码技术能提高跳频系统的抗干扰能力,而精确的信道状态信息有利于提高系统误码率性能。基于和积译码过程,提出一种新的迭代信道估计译码算法,把译码后验信息反馈给信道节点并重新计算信道状态概率,生成新的对数似然比作为下一次迭代的先验消息,而且信道估计与编码信息在迭代中交替更新。仿真结果表明在部分频带干扰的LDPC编码慢跳频系统中,该算法性能优于传统的门限检测法,而且每个跳频时隙只需要较少符号就能够接近有精确信道状态信息的情况。     

一种差分跳频码发生器的构造方法

针对差分跳频中常规G函数生成的跳频图案的2维连续性不够理想,其频率转移关系容易被窃听者截获的问题,该文提出了一种用G函数结合序列构成差分跳频码发生器的解决方法,对常规G函数和差分跳频码发生器产生的差分跳频图案的2维连续性进行了检验和比较,并对二者构成的差分跳频通信系统在AWGN条件下的误符号性能进行了理论分析,同时做出相应的计算机仿真,证实了采用G函数结合序列的差分跳频码发生器的设计方法在不损失系统误符号率性能的条件下,提高了系统的安全性。     

联合迭代解调译码算法的短波FH/OFDM系统的性能分析

该文提出了一种基于联合迭代解调译码的短波跳频OFDM系统,并在其接收端采用非相干序列检测和迭代译码相结合的联合迭代解调译码算法。该联合迭代解调译码算法可以降低差分检测时所导致的性能损失,同时,也可以提高短波FH/OFDM系统的可靠性。仿真结果表明：该方法可使其系统在短波信道中获得较好的比特误码性能,当Eb/N0＝5.5 dB时,其系统的比特误码率可达到10-5,数据传输速率达到8.912 kb/s,显然,该联合迭代译码解调算法是适合短波FH/OFDM系统的。     

蓝牙通信干扰中实现误码率改进的算法设计及性能对比

改进了蓝牙在通用频段的干扰问题,利用蓝牙系统跳频序列算法的改进实现了误码率的明显降低,笔者主要做了以下工作：在分析了蓝牙系统跳频序列算法的基础上进行了算法改进;采用了自适应的处理方法;设计了改进方案算法内核。算法的系统仿真及性能分析中得到：系统可以实现序列遍历于整个跳频频点范围内;变频干扰下,旧系统的误码率最高达到了0.006501,传输精度极差;新算法系统的抗变频干扰性能要远远强于原系统,可以抵抗大多数的干扰,平均误码率只有0.002900;与原系统相比,变频干扰下其误码率有了约55.4％的下降幅度,随机频率干扰下的误码率也降低了50%以上。这一研究在保持了跳频序列的较强功能的基础上显著的降低了误码率,具有较强的实用及理论价值。     

短波差分跳频技术综述

差分跳频是近年出现的一种新型扩频通信技术,它集跳频图案、信息调制与解调等功能于一体,构成与传统跳频技术完全不同的技术体制。全面介绍了差分跳频的基本原理和关键技术,分析了DFH系统与传统跳频系统抗干扰能力的异同。最后说明该技术的优点及尚需解决的问题     

差分跳频技术应用于短波窄带猝发通信的研究

文章提出了一种将差分跳频技术应用于短波窄带猝发通信的思想。分析了窄带情况下差分跳频的跳速与最小频率间隔、跳频频率集点数、最小自由距之间的关系以及短波窄带差分跳频猝发通信的数传速率。从理论上证明了在最小自由距和数传速率方面窄带差分跳频能满足猝发通信的要求。最后进一步举例分析了数传速率的冗余与编码效率之间的关系。     

Fundamentals of dynamic frequency hopping in cellular systems

We examine techniques for increasing spectral efficiency of cellular systems by using slow frequency hopping (FH) with dynamic frequency-hop (DFH) pattern adaptation. We first present analytical results illustrating the improvements in frequency outage probabilities obtained by DFH in comparison with random frequency hopping (RFH). Next, we show simulation results comparing the performance of various DFH and RFH techniques. System performance is expressed by cumulative distribution functions of codeword error rates. Systems that we study incorporate channel coding, interleaving, antenna diversity, and power control. Analysis and simulations consider the effects of path loss, shadowing, Rayleigh fading, cochannel interference, coherence bandwidth, voice activity, and occupancy. The results indicate that systems using DFH can support substantially more users than systems using RFH     

A novel repetition space-time coding scheme for mobile FSO systems

In this paper,we present an innovative method of double balanced differential configuration,in which two adjacent single photon avalanche diodes(SPADs)from the same wafer are configured as the first balanced structure,and the output signal from the first balanced stage is subtracted by the attenuated gate driving signal as the second balanced stage.The compact device is cooled down to 236 K to be characterized.At a gate repetition rate of 400 MHz and a1 550 nm laser repetition rate of 10 MHz,the maximum photon detection efficiency of 13.5%can be achieved.The dark count rate is about 10-4 ns-1 at photon detection efficiency of 10%.The afterpulsing probability decreases with time exponentially.It is shown that this configuration is effective to discriminate the ultra-weak avalanche signal in high speed gating rates.     

宽带MFSK/DFH系统抗部分频带噪声干扰性能分析

本文提出一种宽带MFSK/DFH系统模型,与常规差分跳频系统相比,在跳频点数一定条件下,通过增加多进制编码器复杂度,提高编码增益的方法提高系统抗干扰性能。对基于FFT的宽带MFSK/DFH系统接收机抗干扰性能进行了理论分析和计算机仿真验证。结果表明:在相同条件下,提出方法通过增加多进制编码器约束长度提高了系统抗干扰能力,实现方法简单有效,具有一定的实际应用价值。      

Performance of chip coding in FFH SSMA systems

This paper proposes chip coding using convolutional codes for fast frequency-hopping spread-spectrum multiple-access (FFH-SSMA) systems. Its performance is evaluated and compared with that of repetition coding which is most commonly used in FFH systems. In our proposal, an information symbol is encoded by a convolutional code of rate 1/n and n chips are transmitted through a frequency hopper. We consider three models when perfect side information (PSI) is available, no side information (NSI) is available, and the ratio threshold test (RTT) is used. The probability density functions (PDFs) of the received signal are derived for asynchronous hopping systems. The performances of convolutional coding with threshold decoding and Viterbi decoding are presented under the constraint of fixed total bandwidth and information bit rate. In comparison with repetition codes, it is found that convolutional codes drastically enhance the system performance. It is identified that Viterbi decoding with RTT offers the most significant performance improvement