水声多径信道中的空时分组扩频编码方案

基于空时编码的发射分集具有改善水声通信系统性能的潜力,文章提出了一种空时分组扩频编码(STBSC)方案,可以在有多径传播和路径时延的水声信道中获得发射分集.该方案将经空时分组编码后形成的多路信号用不同的正交码扩频,接收信号经相干解扩后进行独立的最大似然译码.文中给出了方案的理论模型,提出了2种构建判决变量的方法,并在有多径时延和传播时延的信道中进行了性能仿真.仿真结果表明,与单发射的直接序列扩频方案相比,采用两发射、单接收的STBSC方案可获得2 dB的分集增益,采用Rake接收还可增加2.5 dB的分集增益.     

时频编码水声通信技术及性能分析

提出了将时频编码技术应用于多途效应严重的水声通信领域。时频编码技术是利用信号码元不同时隙的不同频率进行二维信息编码的调制技术，具有较强的抗多途能力，并可获得较高的信息速率。仿真实验表明：在5km左右的水平通信距离上，信息速率可达1kbit／s以上，与MFSK信号比较，误码率明显降低。     

一种基于多载波的空时频扩频编码算法及其性能分析

通过一种空时频扩频（STFS）的编码算法，将单载波的空时扩频扩展到多载波，进行空间、时间和频率的联合编码，这种编码在相同符号率下比空时扩频具有更大的分集度和更高的编码增益，用线性合并最大似然检测法检测和仿真结果都显示这种空时频扩频比空时扩频具有更好的性能，     

一种基于RAKE接收的空时分层码

提出一种基于RAKE接收的空时分层码．在空时分层码的基本结构之上引入正交扩频码，使得接收机可以充分利用接收信号中的正交信息，抑制来自其他发射天线的干扰；接收机采用基于RAKE接收原理的译码器，提取每个接收天线接收信号中的相应“层”的信息，以形成有效的判决统计量．仿真结果说明，基于RAKE接收的空时分层码性能要优于基于迫零算法的空时分层码，在低信噪比情况下也优于空时分组码．     

分层空时码研究新进展

分层空时编码是提高无线信道传输速率的一种十分有效的方法，详细分析了垂直和对角两种分层空间编码的实现方式及编译码算法复杂度，指出对角分层码可获得更好的分集增益，但编译码复杂度较大，且在传输速率方面较垂直分层码有一定损失，介绍了分层码在第三代移动通信系统中的解决方案，指出在传输速率相同的前提下，采用分层空时编码可以降低调制阶数，从而可获得优于空间传输分集的性能。     

一种基于多载波的空时频扩频编码算法及其性能分析

通过一种空时频扩频(STFS)的编码算法,将单载波的空时扩频扩展到多载波,进行空间、时间 和频率的联合编码,这种编码在相同符号率下比空时扩频具有更大的分集度和更高的编码增益,用线性 合并最大似然检测法检测和仿真结果都显示这种空时频扩频比空时扩频具有更好的性能。     

空时编码技术及其展望

空时编码(STC)技术是通过利用阵列天线处理技术从而开发多输入多输出系统(MIMO)性能的革命性发展，它可以有效抵消衰落，提高频谱效率．文中介绍了空时编码技术的由来及特点；讨论了3类接收机需要已知信道传输系数的空时编码技术：分层空时结构、空时格型码和正交空时分组码，给出了各自的实现框图及译码算法和特点；讨论了适于少数不知道信道传输系数情况的差分空时编码；给出了空时编码技术在无线通讯中的应用前景和目前的研究方向及热点．     

MIMO干扰信道中新的空时编码传输方案

针对3用户的多输入多输出干扰信道,提出了一种新的空时编码传输方案,设计了一种速率为2的空时码字,通过对该码字进行干扰对齐预编码使得后2个接收端接收到的非期望接收码字对齐,然后进行非线性运算消除这2个接收端的非期望接收码字,再通过单向协作链路以及接收端的非线性运算消除另一个接收端的非期望接收码字。与相同场景中的已有方案相比,所提方案在保持相同分集增益的同时,提高了传输效率。仿真结果显示,传输速率相同时,所提方案有较高的可靠性。     

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．     

基于空时分组码及分层空时码的空时编码方案

针对4个发射天线,提出一种结合空时分组码及分层空时码的混合编码方案.该方案首先把发送数据符号分成2块,对每块数据进行正交分组,每块数据符号矢量不再对应固定的天线,因此具有一定的交织增益,从而得到更高增益的发射分集;然后给出结合最小均方误差干扰抑制的最大似然解码方法的具体步骤.仿真结果表明:无论是在理想的瑞利衰落信道,还是在信道存在相关的情况下,该编码方案的误码率均优于传统的正交分组结合分层的混合空时编码方案.     

M元扩频OFDM水声通信新方法

扩频水声通信能够抗信道衰落、多径干扰,具有传输距离远、可靠性高、被截获性低的优点。然而,水声通信可用带宽很窄,导致其数据率低。文章在伪随机序列扩频水声通信和OFDM水声通信研究及湖上成功实验的基础上,提出了一种基于M元伪随机序列组和OFDM技术的新型扩频OFDM(MSS-OFDM)水声通信方法。该方法能使得扩频水声通信数据率提高2.(log2M).(log2Q)倍。从理论上分析了M元扩频OFDM在高斯白噪声信道(AWGN)下的误码率性能,并通过仿真验证了其较强的稳健性。利用湖试测量得到的多径信道参数模型,分析比较了OFDM、SS-OFDM以及MSS-OFDM的水声通信误码率性能,结果表明:M元扩频OFDM具有双重抗多径干扰的优点,即使在没有保护间隔的情况下,也能获得较好的通信效果;由于采用了伪随机序列组,该方法也可用于水声网络通信。     

m序列扩频谱水声通信研究

讨论了ｍ序列水声扩频谱通信的若干关键技术,给出了一种ｍ伪随机序列信道编码设计,提出了相干重置相乘信道均衡算法,并在此基础上给出包络相关解码处理器。仿真表明,相干重置相乘信道均衡器,提高了处理增益,而且对信道的估计误差不敏感。     

远程水声通信系统中波束切换新方法

在水下无人航行器(UUV)远程水声通信中利用基阵形成多波束接收信号可以提高接收信噪比,降低通信误码率。但是由于信源与UUV间的相互运动,在接收端需要通过波束切换算法选择输出信噪比最高的波束。由于UUV的通信接收基阵阵元数少,导致接收多波束旁瓣级较高。在这种情况下,对M元频移键控(MFSK)信号调制方式来说,直接比较接收多波束输出信号在通带内能量大小的时域波束切换算法(TDSB)无法正确选择输出信噪比最高的波束,导致通信误码率高。针对这一问题,提出了一种频域波束切换算法(FDSB)。该算法通过在频域中比较各波束输出信号功率谱峰值的大小对波束进行选择、切换。湖上试验结果表明:当通信距离为25 km时,应用TDSB算法无法正确估计输出信噪比最高的波束,通信误码率高。而应用文中提出的FDSB算法,经波束输出后与单阵元接收相比信噪比有5 dB的提高、通信误码率小于10-4。     

DS-CDMA水声通信多用户检测空时自适应均衡算法

在具有扩展多径与快速时变特性的水声信道环境中,文章对采用直接序列码分多址的多用户网络水声通信进行研究。提出了2种自适应均衡算法:串行干扰抵消符号判决反馈空时二维均衡(SIC-ST-SDFE)算法与串行干扰抵消码片假设反馈空时二维均衡(SIC-ST-CHFE)算法。两算法分别基于符号速率与码片速率更新均衡器系数,同时通过交叉反馈滤波器实现SIC多用户检测。仿真与湖上实验结果显示,DS-CDMA系统采用上述算法,具有较传统非中心化空时均衡算法更强的MAI抑制能力,其中SIC-ST-CHFE以增加计算复杂度为代价,可获得更强的信道时变跟踪能力。提出的算法在5 km浅水信道、两用户配置且接收信噪比分别为0 dB与7 dB的实验条件下实现了信息的可靠接收检测。     

Ka频段固定卫星通信系统编码方式

在建立了Ka频段固定卫星通信信道模型的基础上,对几种编码方式的性能进行了分析与仿真.分析及仿真结果表明:采用足够内交织深度的级联码系统的BER性能及带宽效率均较好.特别是内码为P-TCM的级联码系统,在基本不扩展占用频带的情况下,还可以获得可观的编码增益,因此特别适用于Ka频段的宽带数据传输.研究结果还表明:采用内分组交织可以有效地抵抗Ka频段卫星通信信道的非频率选择性慢衰落.     

水声信道并行软判决盲均衡算法

在水声通信系统中,为了抑制由多径效应产生的严重码间干扰,必须进行信道均衡.文章在超指数迭代算法(SEI)的基础上,引入软判决思想,提出了一种基于SEI算法的分数间隔并行软判决盲均衡算法(FSE-SEI-SDD).计算机仿真结果表明,该算法相对于传统的常数模算法(CMA)和SEI算法,获得了较快的收敛速度和较小的剩余码间干扰,提高了通信系统的质量,具有一定的实用价值.     

RS码及卷积码在PDS水声通信体制中的应用

Pattern时延差编码（PDS：PatterntimeDelayShiftcoding）水声通信体制能有效地抑制水声通信中多途扩展引起的信号波形畸变对通信性能的影响,而RS码具有与PDS通信体制结合的先天优越性。为进一步降低水声通信系统的误比特率,提出将RS码与PDS通信体制结合,并对RS码在PDS水声通信体制中的性能进行研究。对挑选的RS码与常用的卷积码在PDS通信体制中的性能进行了仿真对比。结果表明,RS码在PDS通信体制中的性能远优于卷积码,对系统性能有明显提高。     

可重建丢失信元的ATM网络图象分层编码

从ATM网络出发,提出了一种基于子带的图象分层编码技术。通过子带分解,将图象信息分为低频带和高频带两层,对低频带采用标准化的运动补偿帧间预测、DCT和变字长编码(VLC),以保持兼容性;对高频带,则根据其特点,用视觉模式进行边缘编码。与ATM信元的优先级对应,低频带信息通过高优先级信元传输,而高频带信息有丢失的可能,通过低优先级信元传输。模拟实验说明,这种方案可以减小信元丢失对图象质量的影响。最后,我们提出了一种新的重建丢失信元的边缘定位补偿算法,对丢失的高频子带从视觉意义上给予恢复。     

基于混沌序列的水声跳频通信系统研究

从平衡性、相关性及跳频间隔等方面分析了量化log istic混沌序列的性能,并将该混沌序列用于水声快跳频通信中的跳频图案,设计出抗干扰、抗截获能力都很强的水声保密通信系统。仿真结果表明,文中设计的混沌快跳频通信系统在信噪比大于-19 dB,白噪声干扰以及信噪比为-15 dB,部分频带干扰,且干扰带宽与系统带宽的比为0.1~0.5时,系统的误比特率均小于1-0 6。3 km、10 km及15 km湖试的结果表明,基于混沌序列的跳频通信可用于水声保密通信。