短波差分跳频系统抗部分频带干扰性能分析

对接收端采用非相干平方律能量检测器及维特比译码器的短波差分跳频通信系统,在无衰落信道和频率非选择性慢衰落信道下抗部分频带干扰的性能进行了理论分析.若信道存在衰落,则假设每跳所经历的衰落过程是相互独立的,且服从瑞利分布.部分频带干扰被模拟为加性高斯噪声,分析中考虑了背景热噪声.结果表明:差分跳频相邻两跳频率之间的相关性为系统提供了良好的抗部分频带干扰的能力.若忽略背景热噪声,则当信干比为20dB时,在无衰落信道下最坏情况比特误码率可达10-5,而在频率非选择性瑞利慢衰落信道下最坏情况比特误码率可达10-3.     

乘积合并接收的差分跳频通信系统在瑞利衰落信道上抗部分频带干扰的性能分析

该文介绍了一种新型短波跳频通信技术差分跳频,频率转移函数设计和信号的检测方法是差分跳频中的关键技术。在瑞利衰落信道上,在有部分频带干扰和加性高斯白噪声共存的条件下,采用乘积合并接收的方法,对差分跳频通信系统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。结果证实了,在瑞利衰落信道上差分跳频通信系统采用乘积合并接收的方法要比采用线性合并接收的方法具备更好的抗部分频带干扰的性能。     

衰落信道下MFSK/FFH系统抗最坏部分频带干扰性能研究

引入Nakagami-m衰落模型,对MFSK/FFH系统在衰落信道下抗最坏部分频带干扰性能进行了研究,给出了部分频带干扰最佳干扰系数表达式和Nakagami衰落信道下MFSK/FFH误码率公式并进行了仿真验证,分析了不同衰落参数和分集数对系统性能的影响,最后仿真对比了采用自动增益控制合并(Adaptive Gain Control)与乘积合并(Product Combining)时MFSK/FFH系统的性能表现.结果表明:Nakagami衰落信道下,MFSK/FFH系统的分集接收特性能有效对抗最坏部分频带干扰,采用AGC合并算法比PC合并算法能更好的改善系统性能.     

FFH/BFSK选择分集合并接收机在部分频带干扰Nakagami-m信道下的性能分析

快速跳频通信系统选择分集合并接收机可以有效减轻干扰及衰落对系统带来的性能损伤。该文给出了快速跳频BFSK系统在部分频带干扰下的选择分集合并接收机模型,并对该接收机在同时存在部分频带干扰以及加性高斯白噪声的非频率选择性Nakagami-m衰落信道下的性能进行了推导,给出了误码率的闭合表达式。最后进行了仿真验证,仿真结果与理论分析结果完全一致。分析表明:具有高分集度的选择分集合并接收机受干扰影响较小;在干扰功率较大时,其性能要好于其它几种分集合并接收机;在一定的信道条件下,存在一个最佳分集度。最后针对选择分集合并接收机在弱干扰信号下的性能不足,提出相应的改进措施。     

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。      

FFH/BFSK AGC接收机在部分带干扰Nakagami衰落信道下的性能分析

该文对基于自适应增益控制(AGC)的非相干快速跳频二进制正交移频键控(FFH/BFSK)扩频(SS)接收机在同时存在部分带干扰(PBJ)和加性高斯白噪声(AWGN)的频率非选择性慢衰落Nakagami信道下的比特误码率(BER)性能进行了分析,推导出一重积分形式的BER准确表达式,分析了衰落参数和分集数目取任意值时对系统性能的影响,数值分析结果比较了AGC接收机与乘积合并(PC)接收机在最坏情况下的BER性能。与以往误码率分析方法相比,本文所用方法的优点在于用统一的分析模式可以分析系统在不同衰落信道下的性能,简化了分析步骤。     

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.     

压缩频谱的差分跳频信号在莱斯衰落信道下的性能分析

差分跳频(DFH)信号具有良好的抗多径衰落、抗干扰及高速数据传输能力,在短波和水声军事通信领域得到广泛应用。但是,在有限的传输带宽内差分跳频信号编码增益受限,特别是每跳携带多个比特时,该文提出一种压缩频谱DFH(CS-DFH)方法,可以在相同的比特每跳(BPH)和带宽下提高DFH信号的编码增益。对CS-DFH信号在莱斯(Rice)衰落信道下的误比特率(BER)理论上界进行了推导,并通过仿真验证。结果表明,莱斯信道中,在相同BPH、带宽条件下,与常规DFH相比,CS-DFH是一种可以获得更高BER增益的方法,特别是当莱斯因子K很小的时候。     

Nakagami-m衰落信道下差分跳频接收机性能分析

目前差分跳频系统的性能研究主要集中在无衰落信道和Rayleigh衰落信道,但短波信道是一种典型的多径衰落信道,采用Nakagami-m信道衰落模型能够更好地描述短波信道的特性.研究了Nakagami-m衰落信道下序列检测线性合并差分跳频接收机的误符号性能,给出了误符号率的闭式表达式,并证明了在m=1时所得结果与已有的瑞...     

快速跳频大数合并和软判决线性合并抗部分频带干扰性能分析和仿真

本文分析了快速跳频在部分频带干扰和高斯白噪声信道下的系统误码性能.推导了接收机采用了大数合并的误码率表达式,采用特征函数的办法重新分析了软判决线性合并时的误码率表达式.仿真结果表明,两种合并方法随着分集数的增大误码性能都下降,都不能抗全频带干扰.在干扰比较小时,软判决线性合并整体性能要好于大数合并.     

Performance analysis of FFH/BFSK product-combining receiver with partial-band jamming over independent Rician fading channels

This study investigates how independent Rician fading channels affect both the fast frequency-hopped binary frequency shift keying (FFH/BFSK) product-combining receiver (PCR) and partial-band jammer (PBJ). We demonstrate that the average bit-error-rate (BER) expressions of FFH/BFSK PCR can be derived with the aid of an approximation by quantizing the product-combiner's output. Numerical results show that system performance of the FFH/BFSK PCR over fading channels and PBJ is lower than that in nonfaded PBJ at a low signal-to-jammer density ratio E/sub b//N/sub J/.     

相位调制的多用户OFDM-FH通信系统性能分析

 本文研究一种高效的通信方式,即相位调制的OFDM-FH通信系统。为了提高衰落信道下系统误码率性能,接收端采用最大比合并的分集接收技术。利用特征函数方法,推导该系统在加性高斯白噪声信道和瑞利衰落信道时系统误码率性能。给出误比特率与跳频频点数 ,OFDM子载波数N和用户数 等参数之间的关系。理论分析和仿真实验结果表明,在相同参数条件下,基于相位键控调制的OFDM-FH多址接入系统与其它OFDM-FH通信系统比较,具有系统频带宽度占用少、误比特率低等优势。     

无线光载射频通信系统误码率性能分析

理论分析了大气湍流信道下无线光载射频通信系统的误码率,推导出从弱湍流到强湍流环境下采用BPSK调制格式的无线光载射频通信系统平均误码率闭合公式。基于公式,进行了数值仿真,仿真结果表明Rytov指数、接收天线直径和传播距离是影响系统误码率的主要因素,并讨论了误码率随这3个参数的变化趋势。最后研究了MPSK/MQAM在无线光载射频系统中的误码率性能,得到一种具有较低误码率和高比特速率的调制格式。     

Performance Analysis of Alamouti Space-Time Block Code Over Time-Selective Fading Channels

Alamouti orthogonal space-time block code (Alamouti in IEEE J Sel Areas Commun 16(8):1451–1458, 1998) has been applied widely in wireless communication, e.g., IEEE 802.16e-2005 standard. In this paper, theoretical analysis of symbol error rate performance for Alamouti orthogonal space-time block code (AOSTBC) over time-selective fading channels with a zero-forcing linear receiver is derived. Firstly, a closed-form expression (i.e., not in integral form) is derived for the average symbol pair-wise error probability (SPEP) in time-selective frequency-nonselective independent identically distributed Rayleigh fading channels. Then, the SPEP is used to derive a tight upper bound (UB) for the symbol-error rate (SER) of AOSTBC via establishing algorithmic Bonferroni-type upper bound. Extensive simulation results show that the curves for the UB coincide with the simulated SER curves for various antenna configurations even at very low signal-to-noise ratio regimes. The UB thus can be used to accurately predict the performance of AOSTBC code over time-selective fading channels when a zero-forcing receiver is used.     

Moment Generating Function Based Performance Analysis of Maximal-Ratio Combining Diversity Receivers in the Generalized-K Fading Channels

In this paper, we have analyzed the performance of maximal ratio combing (MRC) diversity receiver of the wireless communication systems over the composite fading environment, which is modelled by using the generalized-K distribution. However, this distribution has been considered as a versatile distribution for the precise modelling of a great variety of the short-term fading in conjunction with the long-term fading (shadow fading) channel conditions. In this proposed analysis, we have derived the mathematical expression for the moment generating function (MGF) of the generalized-K fading channel model that is used to evaluate a novel closed-form expression of the average bit error rate for (BER) the binary phase-shift keying /binary frequency-shift keying and average symbol error rate (SER) for the rectangular quadrature amplitude modulation scheme. We have also derived the mathematical expressions for the outage probability as well as the channel capacity for the generalized-K fading channel model.     

Symbol error rate performance of nonlinear OFDM receiver with peak value threshold over frequency selective fading channel

Nonlinear blanking and clipping methods are widely used in Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) receiver to mitigate impulse interference. To quantitatively analyze the reliability performance of nonlinear OFDM receivers with pulse blanking and clipping based on peak value threshold, the symbol error rate (SER) performance of nonlinear OFDM receiver over frequency selective Rayleigh and Ricean fading channels is presented. Firstly, the analytical expressions of instantaneous output signal-to-interference and noise ratio (SINR) for nonlinear OFDM receivers with regular method, peak value blanking and peak value clipping are derived. Then, the SER performance of nonlinear OFDM receiver over frequency selective Rayleigh and Ricean fading channels is given based on the SINR expressions. Finally, simulation results are demonstrated to show good agreement with theoretical results. It has been observed that the peak value blanking method has achieved the best SER performance, and the inter-carrier interference based on the peak value blanking and peak value clipping will lead to error floor.     

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。     

Nakagami-m衰落信道下空时分组码的性能估计

基于等效单输入单输出SISO (Single-input Single-output) 模型,利用矩量母函数 (MGF) 分析法,空时分组码STBC (Space-Time Block Coding) 的误符号率是可以得到其准确闭式表达式的.对于独立同分布Nakagami-m衰落信道下的空时分组码的性能进行了研究,给出了采用M-PSK 和M-QAM调制方案的不同空时分组编码矩阵误符号率的闭式解以及基于闭式解的解析性能结果,通过蒙特卡洛仿真验证了闭式解的准确性.还从调制方案的角度对于几种新的空时分组码的性能进行了一些新的讨论.