认知无线电多址接入系统的研究

针对认知无线电(Cognitive Radio)频谱不连续,随机性和变化性大,以及TDMA,FDMA,CDMA不适用的问题,提出了一个基于变换域通信(Transform Domain Communication System)平台的认知无线电多址接入系统.该系统发射机通过将非空闲的频谱幅度置0,实现对授权用户的躲避;采用m状态序列产生的伪随机相位矢量,生成近似正交的调制基函数实现用户的多址接入;接收端通过本地基函数与接收信号相关估计出原始数据,并理论分析了系统的误码率.仿真表明,系统的检测概率,多址接入的用户数以及收发两端基函数的不一致会影响系统的性能.该系统能利用非连续频谱,并且基函数能够自适应变化,适合认知无线电。     

基于扩频相位编码的变换域通信系统多址接入能力

为了改善变换域通信系统(Transform domain communication system,TDCS)的多址接入能力,提出基于扩频相位编码(Spread phase coding,SPC)的TDCS方案SPC-TDCS,给出了其系统框架,对扩频序列的选取及扩频基函数的互相关性进行了研究,并对SPC-TDCS的系统性能进行了分析。仿真结果表明,提出的SPC-TDCS具有良好的多址接入能力,同时保证用户间干扰最小。     

m序列扩频系统抗干扰能力分析

扩频技术由于其本身具备的优良性能而得到广泛应用,其最主要的应用是军事抗干扰通信,直扩系统则是这一领域应用最多的扩频方式之一。本文以基于m序列的直扩系统为例,详细分析了其抗各类干扰的能力,指出m序列的相关性和随机性是扩频系统抗干扰的直接原因,提出寻找理想的扩频码来提高扩频系统的抗干扰能力。     

双门限频谱估计的变换域通信系统

为了提高变换域通信系统(Transform Domain Communication System,TDCS)的频谱利用率和将降低它所受到的干扰,提出采用双门限能量检测估计TDCS周围的频谱环境.提出的TDCS将频谱检测值与双门限作比较,大于高门限和小于低门限的频谱被分别标记为0和1,而位于双门限之间的频谱被标记为0.5,频谱标记信息乘以伪随机相位经过离散傅里叶逆变换(Inverse Discrete Fourier Transform,IDFT)产生时域基函数,TDCS采用循环码移位键控(Cyclic Code ShiftKeying,CCSK)将数据调制到基函数上实现通信.仿真表明,当频谱存在干扰时,相比传统的单门限TDCS,提出的双门限TDCS具有更低的误码率(Bit Error Rate,BER)和更高的吞吐量.     

收发频谱不一致条件下的变换域通信系统基函数设计

针对变换域通信系统收发频谱不一致条件下接收端基函数存在错误而导致系统性能下降的问题,提出了具有信噪比次优解的基函数设计方法。详细分析了系统的收发过程,在此基础上研究了系统误码率的最优化与接收端基函数组成的关系,在收发频谱不一致而无法获得最优基函数的情况下,采用类似等增益合并的方法设计了接收端基函数,从而以该基函数完成数据解调。仿真结果表明:在单用户和多用户环境下,当收发频谱不一致比例较高时,接收端采用类似等增益合并的基函数设计方法可以完成系统的次优接收。在单用户环境下,相比不一致比例为40%时,次优接收方法的信噪比增益可达4dB左右,并且发送端频谱可用率为80%时,相比最优接收法的信噪比损失在1.5dB以内。     

几种混沌跳频序列的性能研究

设计具有良好汉明相关性和随机性并且数量多的跳频码是跳频多址通信的关键。利用映射产生的混沌跳频序列有许多优点。介绍了几种混沌映射的定义、轨道点的概率密度、产生跳频序列的方法，并对序列的汉明相关性及平衡性进行了数值模拟和分析比较。     

基于分段线性映射的混沌扩频序列设计

在异步DS-CDMA系统中,白噪声序列并非是最佳扩频序列,而具有符号交替、指数衰减部分自相关函数的扩频序列有着更为优良的性能,它相对于白噪声序列可以提高约15%的系统容量。基于上述事实,对反Baker变换和Tent映射两类分段线性映射所产生的序列的性能进行了分析,并利用具有特定分岔参数的反Baker变换和Tent映射,产生具有符号交替、指数衰减的部分自相关函数的扩频序列,并对分岔参数为2的整数次方的分段线性映射提出了一种有限精度实现方法,从而可以很好的近似实现这类混沌序列。经仿真表明由上述方法产生的序列性能明显优于白噪声序列和Gold码,更适合用作异步DS-CDMA系统的扩频码。     

基于分段线性映射的混沌扩频序列设计

在异步DS-CDMA系统中，白噪声序列并非是最佳扩频序列，而具有符号交替、指数衰减部分自相关函数的扩频序列有着更为优良的性能，它相对于白噪声序列可以提高约15％的系统容量。基于上述事实，对反Baker变换和Tent映射两类分段线性映射所产生的序列的性能进行了分析，并利用具有特定分岔参数的反Baker变换和Tent映射，产生具有符号交替、指数衰减的部分自相关函数的扩频序列，并对分岔参数为2的整数次方的分段线性映射提出了一种有限精度实现方法，从而可以很好的近似实现这类混沌序列。经仿真表明由上述方法产生的序列性能明显优于白噪声序列和Gold码，更适合用作异步DS-CDMA系统的扩频码。     

新型的基于m序列的复数训练序列生成方法

为了构造任意长度的均衡训练序列或码字、满足单载波频域均衡（SC FDE）同步和均衡需要具有时域高自相关性和频域平坦性的均衡训练序列或扩频码的需求,提出了一种基于m序列、离散傅里叶变换（DFT）和逆离散傅里叶变换（IDFT）的复数训练序列构造方法. 该方法对原始m序列的频域序列进行修正和扩展,得到期望点数的序列,之后变换回时域,形成复数序列.这样构造的序列不仅具有良好的幅频响应平坦度和时域自相关性,而且对量化比特数要求不高,可以作为SC-FDE调制系统的均衡训练序列和多相扩频码.     

广义二元Bent序列的性质

二元Bent序列是一类重要的序列,因为它们具有最优相关性和平衡性,所以可以应用于许多通信领域中.广义二元Bent序列是根据广义Bent函数推出的,也具有最优相关性和平衡性.利用迹变换的性质讨论广义Bent函数与广义二元Bent序列的性质,找到广义二元Bent序列和一般的二元Bent序列之间的关系,并得到广义二元Bent序列更多的构造方法.     

超混沌序列的数字语音扩频调制研究

超混沌系统与普通混沌系统相比,产生的混沌序列有着更好的复杂性和类随机性,在保密通信中,具有很高的安全性。该文提出了把超混沌序列降维后应用于扩频通信的思想;设计了超混沌序列的降维模型,通过此降维模型生成了扩散均匀度较好的随机序列,对所设计的超混沌随机序列性能进行了深入分析,并对超混沌序列的语音扩频调制模型进行了实际仿真,验证了设计思路的正确性,为扩频保密通信技术的纵深研究提供了另外一条新的解决思路。     

扩频通信中的扩频函数

扩频通信系统的频谱扩展是借助于扩频函数而实现的 ,典型的扩频函数就是伪随机序列码 ,实用的伪随机码必须是具有随机性 ,有尖锐的自相关特性 ,有较小的互相关值 ,要有较多的序列数 ,同时 ,还要求系列平衡 ,易于实现等特点。M序列和Gold序列伪随机码满足以上条件 ,是应用广泛的扩频函数。介绍了这两个随机码的原理、性能和构造方法及由本原多项式和递推公式用计算机产生、计算和组成序列集的方法及方法简练 ,适合工程技术人员参考。近年来 ,扩频通信以它多种优越的性能在通信、导航、测量等领域迅速发展起来 ,扩频通信是先进的通信技术 ,目前在石油化工系统应用较少 ,但是该论述有助于推动扩频通信在石油化工系统中的应用研究     

大规模有限阵列结构快速算法

提出了一种简单有效的计算大型二维阵列雷达散射截面的新方法．利用分域全域基(SED)构建基函数,采用前后向迭代过程(FBM)解矩阵方程,并利用离散傅里叶变换(DFT)在谱域降低了矩阵向量积计算量．与广泛应用的多层快速多极子(MLFMM)方法相比,对于阵列未知量个数为N的问题,此方法在保证结果准确的前提下,使总的计算量和内存要求均由O(NlogN)降为O(N),可用于快速分析大规模的任意形状单元有限阵列．     

一种用于CDMA通信系统中的双正交小波包

基于小波包变换的多载波码分多址(codedivisionmultipleaccess,CDMA)被认为是一种很有发展前景的多址通信技术,它在提高通信系统性能方面具有很大的优势和潜力。采用正交小波包函数族作为地址码能增强系统的抗干扰性并兼具多速率特性;提出一种基于小波包和二进制Walsh码的双正交小波包;计算机仿真证明,这种双正交小波包的自相关性和互相关性均优于传统的小波包,可与二进制伪随机码相媲美,有可能会简化整个通信系统结构。     

一种复合混沌序列生成算法

给出一种复合混沌序列生成算法。将一维Chebyshev型混沌映射代入一维Logistic型混沌映射,并用m序列以异或的方式叠加到该混沌映射中,迭代产生一种新的复合混沌序列。数据仿真结果显示,新产生的复合混沌序列有着更强的初值敏感性和更高的复杂度,系统误码率低,在相关性、随机性和周期性方面优于一维Logistic型、Chebyshev型混沌序列。以所给方向产生的复合混沌序列适用于跳时扩频通信系统。     

大规模过程系统优化的一种改进简约空间SQP算法

为了提高简约空间序列二次规划算法的求解效率和稳定性,使其适于求解更大规模过程系统优化问题,提出了一种 改进的大规模过程系统简约空间序列二次规划算法.算法采用新的基变换规则,根据基变换规则实时调整基变量,利用一种 综合过滤线性搜索方法求取搜索步长,该搜索方法结合了传统搜索方法和过滤搜索方法的优点.改进算法被应用于部分小 规模Benchmark算例和三个经典大规模算例求解,计算结果表明,本算法可以较大地减少迭代和函数估计次数,其求解效率 远高于标准序列二次规划算法，且算法的稳定性也有较大提高.     

混沌PN序列的DSP实现及其性能分析

为了产生性能良好的伪噪声序列,该文提出了一个新的混沌系统。基于该系统和数字信号处理器研究了混沌伪噪声序列的一种产生方法,对获得的序列进行了随机性测试,测试结果及密钥空间、密钥敏感性分析表明,该序列性能良好并能满足信息加密的需要。     

基于高维混沌系统的伪随机序列生成器

基于低维混沌系统的伪随机序列生成器生成的伪随机序列随机性能往往达不到应用化标准,为了得到随机性和安全性更好的伪随机序列,基于高维离散超混沌系统设计了一种新的伪随机序列生成器。通过相图、分岔图、李雅普诺夫指数谱和排列熵复杂度来分析了四维离散超混沌映射的动力学特性。利用四维离散超混沌序列和重复量化算法设计了一种新的超混沌伪随机序列生成器。利用NIST SP800-22和序列相关性测试该超混沌伪随机序列生成器的性能。结果表明,该混沌伪随机序列生成器产生的序列具有良好的随机性和相关性。     

采用混沌函数的图像加密算法

提出一种新的图像加密算法,采用混沌函数与"按位异或"操作相结合的方法对图像加密。该算法能够产生一个较大的密钥空间足以抵御外力攻击,能够安全地对图像加密,并具有很强的对密钥和原图像的敏感性,密文图像具有高度的非相关性,而密文具有良好的随机性。实验结果验证了算法的有效性,可以满足图像安全加密的要求。     

基于扩频的复合混沌优选序列生成方法

针对现有的一维混沌伪随机序列产生方式过于单一、易被反向截获、复杂度低等不足,通过对混沌序列的初值和分形参数进行相互控制,异或叠加,并选取合适的初值和分形参数的方式,提出新的复合混沌优选序列;然后从复杂度、平衡性、游程特性、相关性、随机性等角度对序列进行性能分析。仿真分析结果表明,生成的复合混沌序列不仅提高了混沌序列的复杂度,而且具有较好的游程特性和平衡性,相比于单一混沌序列,其随机性和相关性也更好,满足扩频通信系统中伪随机序列的性能要求。