预编码室内MIMO可见光通信系统空间相关性分析

为了解决多用户MIMO(MU-MIMO)室内可见光通信中存在用户间干扰问题及对角化(BD)算法所产生的子信道强弱的问题,利用子流选择BD算法,对室内MU-MIMO可见光通信系统的误码率进行优化。建立了MU-MIMO室内可见光通信的信道模型,利用控制变量法并采用不同LED与PD距离的参数,对比了在4×4 MIMO与8×8 MIMO两种不同的室内系统布局方式下的信道空间相关性,分析对比子流选择BD算法及BD算法的系统容量及误码率性能。结果表明,随着空间相关的不断增强,误码率性能下降,子流选择BD算法相对于BD算法可以带来4 dB以上的增益。     

基于最大化信干噪比的广播信道干扰消除算法

研究了广播信道分布式干扰消除算法的性能,提出了一种基于动态功率分配的多天线广播干扰信道对齐算法.该算法利用多用户多天线干扰信道相关矩阵的迹来计算分配功率,并采用最大化码流信干噪比的方法来得到预编码矩阵和接收滤波器矩阵.数值仿真表明,该动态功率分配算法与等功率分配算法相比,尽管低负荷下干扰对齐后的平均信干噪比增益不明显,但中、高负荷下其干扰对齐后的平均信干噪比大幅提高,特别是高负荷下可以解决等功率方法存在的信干噪比瓶颈效应.由于低负荷的应用需求并不强烈,因而该算法是一种实用的广播信道干扰消除方法.     

有限反馈SDMA系统中信道矩阵的逐列量化算法

针对多天线广播信道(MIMO BC)块对角化(BD)预编码空分多址接入(SDMA)系统对角化预编码时,直接量化信道矩阵的有限反馈方法复杂度过高的问题,利用系统中用户配置多个天线的特点,提出了基于天线合并逐列量化(PCQ)信道矩阵的有限反馈方法.该方法对接收信号做多次天线合并,将传统算法中直接量化信道矩阵转变为多次量化等效信道矢量,仿真结果表明,在总的反馈比特数相同的情况下,该方法以较少的和容量损失换来了复杂度的大幅降低.     

乘积合并接收的差分跳频通信系统在瑞利衰落信道上抗多音干扰的性能分析

在瑞利衰落信道上,在多音干扰和加性高斯白噪声共存的条件下,对采用乘积合并接收(PCR)方法的差分跳频(DFH)通信系统的误符号性能进行了理论分析.为验证理论分析的正确性,进行了相应的计算机仿真,将采用 PCR 方法的误符号性能与采用线性合并接收(LCR)方法的误符号性能作了比较.结果证实,在瑞利衰落信道上,DFH 通信系统采用乘积合并接收的方法要比采用 LCR 方法具有更好的抗多音干扰的性能.     

FSO中分层空时编码的串行干扰消除算法

自由空间光通信(FSO)中的分层空时编码(LST),能极大地提高系统的传榆速率,但误码率较大,严重影响光通信系统的可靠性.在分析了光强起伏的特性之后,建立了湍流信道中多输入多输出(MIMO)信道的模型;提出了采用串行干扰消除算法来完成FSO中分层空时编码译码的方法,并和线性译码算法的性能进行了对比.最后,利用仿真实验进一步验证了该方法的可行性.结果表明:在FSO中,采用串行干扰消除译码算法时的误码性能明显优于线性译码算法的误码性能.     

水声通信系统中分布式空时分组码的研究

协作传输可以获得无线信道内在的空间分集,有效改善通信系统的性能,增加通信系统的覆盖范围。对水声通信系统中两中继节点协作的译码转发方案进行了研究,提出了基于译码转发协议(DF)的分布式空时分组扩频编码(DSTBSC)方案,该方案可以克服多径衰落对分布式空时分组码(DSTBC)信号正交性的影响。给出了DSTBSC方案的系统模型,着重分析了在采用两中继译码转发时,中继节点的误码对水声通信系统性能的影响。在接收端不考虑信号冲突的情况进行仿真,结果表明,与直接传输方案相比,采用两中继节点、译码转发的DSTBSC方案,在两中继节点处均无误码和一个中继有误码时在相同的比特误码率(BER)条件下均可获得约4dB的分集增益,增加了传输距离。     

基于FPGA的高速并行光通信误码率测试系统

利用高性能、低成本的现场可编程门阵列(FPGA)芯片、个人电脑和应用软件研制出了可应用于高速并行光通信系统误码率测试的虚拟测试系统。此系统可对不同速率与通信格式的多通道并行光通信系统进行误码率测试,支持对速率为10Gb/s的VSR4-1.0协议的甚短距离光传输(VSR)系统的误码测试。该系统最多可支持12条测试信道,单信道最高测试速率为1.25Gb/s,为研制高速并行光通信系统提供了一个方便、快捷、灵活的初级误码率测试手段。该系统可降低并行通信系统的研发成本,缩短测试周期,提高工作效率。     

广义索引调制系统的设计

广义空间调制-多输入多输出(GSM-MIMO)模型中传输天线组合由传输的信息序列随机激活,即会产生传输天线信道性能不理想的情况,将大大削弱系统性能.同时,在检测时因对所有组合情况进行遍历使复杂度呈指数上升.结合索引思想提出了广义索引调制技术(generalized index modulation,GIM),即在GSM系统的基础上将传输符号标记的索引与天线索引结合构造成新的传输符号,再利用天线选择算法传输.与GSM相比,解决了信道随机分配所带来的不良影,由于GIM构造符号的多样性传输速率有2比特以上的提高,同时接收端的检测复杂度在多天线时有50%的下降.广义索引调制更适用于衰落区分明显的传输信道.     

一种基于Gold码的分布式MIMO-CDMA系统的下行同步方案

针对下一代通信系统核心点之一的分布式MIMO架构,提出了一种新型双级地址码分配方案及相应同步过程.此方案以现有CDMA同步技术为基础,可以实现从现有集中式单天线向分布式多天线的平滑过渡;同时针对基站下多天线阵分布布局,采用双级地址码结构实现对基站和基站下各天线的逐级同步.以一对优选PN码为基础设计分配基站地址和基站下各天线阵地址,同时具备低实现复杂度和高同步速率.基于PN码部分相关性的固定相关码长FFS算法仿真表明,此新型同步方案能够实现分布式MIMO的高效同步检测.     

水声通信空时联合均衡技术仿真研究

针对单传感器接收性能受水声信道衰落特性影响较大的问题,通过判决反馈均衡与分集技术相结合的空时联合均衡,采用快速优化最小均方(FOLMS)算法,实现了分集通信仿真。仿真结果表明,当信道出现衰落时,单通道均衡的效果较差,通过空时联合均衡则可有效提高接收性能。文中还给出了不同输入信噪比及不同分集情况下的计算结果,显示了误码率随分集数目的增加以及支路中衰落路数减少而降低的趋势。     

OFDM系统PAPR和OOB辐射联合抑制算法研究

正交频分复用(OFDM)技术具有频谱效率高和抗多径衰落能力强的优点,但存在高峰值平均功率比(PAPR)和高带外(OOB)辐射的固有缺点。部分PAPR抑制算法会导致OOB辐射升高,因此需要一种联合抑制OFDM系统的PAPR和OOB辐射的算法。本文提出了一种新的结合线性压扩和简化限幅滤波的混合式PAPR和OOB辐射联合抑制算法,该算法采用连续分段线性压扩(CPLC)算法抑制信号PAPR,并对压扩后的信号进行频域滤波;然后采用简化限幅滤波(SCF)算法降低频域滤波导致的峰值再生,保证信号的OOB辐射不再升高。接收端采用迭代接收算法提高系统的误码率性能。仿真结果表明,与CPLC、SCF方案相比,所提算法可以达到更好的PAPR和OOB辐射联合抑制性能,同时通过迭代接收算法获得与原始信号相近的误码率(BER)性能。     

基于多天线分集接收的信号调制识别

针对多径衰落的信道,研究了基于多天线分集接收技术的信号调制识别,分析设计了基于多天线分集接收调制识别的分类器。计算机仿真实验结果表明的,对于多衰落信道,基于多天线分集接收调制识别可以提高识别参数估计精度,能有效地降低调制识别对观察数据长度和信噪比的要求,提高了调制识别的正确率。     

IEEE802.16e系统信道估计算法研究

针对IEEE802.16e系统下行链路的导频分配模式,提出了一种适用于IEEE802.16e系统下行链路的信道估计方法。该方法采用两个一维信道估计器的级联。首先在时域进行滤波,根据最近原则将前一个符号导频处的信道响应作为下一个符号相同位置子载波处的信道响应,从而得到梳状导频结构;其次在频域进行滤波,采用最大似然算法估计出所有子载波上的信道响应。车速60km/h和车速120km/h信道下的仿真结果表明,采用该信道估计方法可降低系统的误码率,提高高速移动环境下系统的性能。     

风云三号微波湿度仪天线设计与分析

风云三号(FY-3)湿度仪天线接收各种目标的微波辐射能量,因此天线好坏对整个微波湿度仪系统性能及应用影响极大.FY-3湿度仪天线具有高增益、低噪声和高的波束效率,采用偏馈抛物面天线形式,天线频率分别达到150 GHz和183 GHz,是目前国内有效载荷的最高频率,其成功研制填补了我国航天微波遥感的空白,也使我国航天器天线技术进入一个新的领域、实现了一次较大的技术跨越.文章从天线的系统工作模式、组成、设计要点、关键技术及验证等方面阐述该天线子系统的技术设计与创新.     

极大似然判决下大气无线光脉冲位置调制差错性能

大气湍流对无线光通信系统影响较大,基于高斯信道及门限判决方法的大气无线光通信脉冲位置调制(PPM)的误码特性分析存在局限性.针对于此,推导了湍流大气中无线光PPM系统在极大似然判决(MLD)下的差错性能计算模型,并运用蒙特卡洛方法验证了理论计算模型的有效性.仿真分析表明,MLD下PPM具有更好性能,但也较易受湍流影响,为使弱湍流信道中PPM的误比特率不高于10-6,调制阶数每增加1阶,须提高平均接收信噪比0.67 dB以上.对于峰值功率恒定PPM系统,应根据器件性能和具体通信条件,在差错性能和功率利用率之间作出平衡.     

一种新的水声MIMO空时频编码技术

基于贝尔实验室垂直分层空时编码（Vertical Bell Labs Layered Space-Time,VBLAST）的水声多输入多输出（Multiple-Input Multiple-Output,MIMO）通信技术,通过充分开发空间资源,可在不增加系统带宽的条件下成倍提高数据传输速率,是一种极具潜力的高速水下通信技术。但由于其接收信号中同时含有同频干扰及多径干扰,当信道多径扩展严重时,其性能下降严重。为此,提出一种新的空时频编码技术,该技术通过将各层信号调制到彼此正交的子载波上,不但可在接收端完全消除同频干扰,同时还能获得频率分集增益,从而使水声MIMO通信系统的性能获得极大改善。仿真及湖试结果证明了其有效性。     

钻柱声传输信号多载波调制激励分析

在随钻声遥测技术中,周期性钻柱结构产生的多重回波极易造成严重的码间干扰和较高误码率,为此,根据钻柱信道的多径传输特性,基于短钻杆条件下多载波传输的实验分析,建立了多节钻杆与管箍的周期性信道有限差分模型。考虑地面噪声和信道内多径回波干扰,利用最小均方自适应均衡,基于“4钻杆—3管箍”信道结构进行了多载波调制性能仿真分析。仿真结果表明,与单载波PSK（Phase-Shift-Keying）调制相比,OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）多载波调制可使误码率平均降低约50%;在非周期性结构下其传输性能受信道变化敏感,但相同条件下仍优于PSK调制,且通过子载波相位补偿可有效改善误码率、提高传输性能。     

瑞利信道下网格酉空时调制的仿真实现

介绍了在酉空时星座下的空时网格码调制的原理,在MATLBA软件环境下,对瑞利衰落信道下的网格酉空时调制的性能进行仿真,并与相同信道下未编码的酉空时码的性能进行比较.结果显示,在10-4比特误码率下相对于未编码得到8~15 dB的编码增益.     

基于OSSK调制的MIMO星地激光通信上行链路系统

目的:研究光学空间移位键控(OSSK)调制的多输入多输出(MIMO)星地激光通信上行链路系统。方法:利用Malaga(M)分布表征近地面湍流光强闪烁、光束漂移、到达角起伏的联合影响。推导OSSK调制的MIMO星地激光通信上行链路误码率的闭合表达式。仿真分析信噪比、天顶角对系统误码率的影响,并且与差分相移键控、最小位移键控等传统调制进行对比,最后采用蒙特卡洛方法对仿真结果进行验证。结果:OSSK调制相较于传统调制可以在同等条件下降低约2个数量级误码率,增加接收天线可以进一步提高系统性能。为满足最低通信需求,OSSK调制可以获得更大的最大天顶角。结论:OSSK调制可以有效地优化通信性能,降低星地激光通信的成本,从而为星地激光通信系统的研究提供了有效方案。     

水声OFDM系统的载波间干扰抵消

本文分析了水声信道下OFDM系统的载波间干扰以及对子信道载干比的影响,并在接收端加入时变滤波器来消除载波干扰.仿真表明该方案可以明显提高子信道的载干比.