基于空时编码的水声MIMO通信系统的应用研究

由于水声信道存在严重的频率选择性衰落和多径干扰,使得水声通信系统的数据率和传输信号的信噪比受到极大的限制。为此,提出了一种基于空时分组编码（STBC）的水声多输入-多输出（MIMO）通信编码方案,即＂空时分组扩频编码方案（space time block spread code）＂,该方案应用扩频技术有效地克服了水声信道中多径干扰对STBC正交性的影响。给出了采用频移键控和差分相移键控调制的STBSC-MIMO实现方案,对方案的误比特率性能进行了仿真分析。仿真和试验结果表明,在多径水声信道中,STBSC-MIMO方案可以得到有效的应用。     

多进制扩频系统编码结构设计研究

扩频技术具有抗干扰能力强、保密性能好、多址能力强、抗多径衰落等特点,在现代通信中得到了广泛的应用。但在带宽资源日益紧张的情况下,直接序列扩频系统所能传输的有效数据速率受到限制,多进制扩频系统能有效解决这种矛盾。重点设计了多进制扩频系统的编码结构,建立了系统模型,并进行了仿真分析。仿真结果表明：复合编码比正交码具有更好的误码率性能。     

MIMO-PLC直接序列扩频系统编码方法研究

多输入多输出传输方式的引入可以让传统电力线通信系统获得额外的传输增益,但电力线通信信道存在的复杂噪声仍对通信系统可靠性造成严重影响。为有效减少电力线通信信道噪声对多输入多输出电力线通信(multipleinput multipleoutput-powerlinecommunicationMIMO-PLC)系统的影响,该文提出MIMO-PLC直接序列扩频方案,并对MIMO-PLC直接序列扩频编码方法开展研究。该文针对两种MIMO-PLC直接序列扩频编码模式,分别给出对应的直接扩频序列编码传输方案,并利用MIMO-PLC信道特性仿真平台,对该文提出的MIMO-PLC直接序列扩频系统性能进行仿真分析。实验结果表明,在采用该文提出的直接扩频方法后,MIMO-PLC系统的空间复用误码率和空时分集的误码率得到了较大的下降,经扩频处理后系统抗噪声性能明显提高,系统可靠性显著提升。     

OFDM技术在中压电力线通信中的性能分析

中压电力线信道可以用于高速数据传输业务。文章结合实测数据,分析了中压电力线信道复杂的噪声环境和多径衰落特性。为了提高这种特殊信道条件下的传输效果,选择了编码正交频分多路复用技术(COFDM)作为调制方案。分析了编码方案和交织深度的选取对系统抗突发噪声性能的影响;提出利用子载波位置调整法和子载波功率调整法,以削弱窄带噪声对系统的干扰;通过仿真证明了此系统方案能显著降低中压电力线在传输过程中的误码率。     

多载波CDMA关键技术的研究

本文主要研究MC-CDMA中的关键技术:即直接序列扩频(DSSS)技术和正交频分复用(OFDM)技术。首先介绍DSSS技术和OFDM技术的基本原理及两种技术的技术特性;接着介绍了移动通信信道的模型并分析了多径衰落信道对传输信号的影响及其产生的原因,并对移动信道进行了仿真。然后给出了DSSS系统(直接序列扩频)和OFDM系统的MATLAB可视化仿真框图,通过SIMU儿INK仿真给出DSSS与OFDM两种系统仿真结果,并通过仿真结果对这两种系统的性能进行分析,从而得出DSSS技术和OFDM技术在MC-CDMA技术中的重要性。最后,对DSSS技术和OFDM技术进行总结并分析了所需要改进的地方。     

基于超混沌系统的正交频分复用时频同步算法

针对低压电力线信道噪声干扰强、多径衰落严重,而传统同步算法保密性弱、小数倍载波频偏估计易受多径衰落影响的缺点,提出一种适合于低压电力线通信信道的正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)时频同步算法。将超混沌系统生成的混沌序列用于构造同步训练序列,提出新的定时偏差估计和小数倍频偏估计的算法,在延续循环移位的思想的基础上完成整数倍频偏估计。理论分析表明,混沌系统对初始值的敏感性与所提出的算法相结合,可极大地增强系统的保密性。仿真结果表明,所提出的定时偏差估计准确率高、频偏估计性能更优,能有效地对抗低压电力线通信信道的强噪声和多径衰落。     

蜂窝无线测控网中直接序列扩频的性能分析

直接序列扩频技术以其优良的抗多径干扰、安全性和测量时间的精确性成为陆地无线测控网中关键技术之一。本文主要介绍在ITURAN测控网定位系统中上行定位链路中的直接序列扩频技术,并采用MATLAB对其性能进行了仿真试验,仿真的结果证明了直接序列扩频技术具有较强的抗多径干扰能力。     

基于软件无线电的Turbo码编码通信系统实现

为保障和提高无线信道下的数据传输可靠性和灵活性,基于通用软件无线电外设（USRP）平台设计和实现了以Turbo码作为信道编码方案的通信系统.系统发射机可采用1/2或1/3码率的Turbo码对传输数据进行编码,接收机通过软解调方法和软输入软输出的Max-Log-MAP迭代译码算法获得编码增益.仿真与测试结果表明,采用Turbo码作为编码方案可有效对抗噪声和衰落,降低传输误比特率,进而提高无线通信系统的可靠性.此外,通过文件传输等应用,进一步验证了本系统的可行性.     

正交频分复用数字调制技术

介绍一种可较好地解决多径衰落所引起的信道选择性衰落 ,又可克服信道的瑞利衰落、性能优良的正交频分复用数字调制技术。它是通过多载波的并行传输方式将 N个单元码同时传输 ,来取代通常的串行码序列传送 ,使每个单元码所占的频带小于Δf ,从而有效地防止了因频率选择性衰落产生的码间干扰     

高机动无人机通信信道模拟器研制

针对高机动无人机通信具有信道状态快速时变和直射路径强的特点,建立了一个包含直射径、反射径和多支路散射径的无人机信道模型,并据此设计实现了一种基于有限支路线性调频信号叠加的信道衰落模拟方法,该方法可用于实时产生连续相位的多径及阴影衰落。在此基础上,构建了一个基于数字信号处理器(DSP)和现场可编程门阵列(FPGA)的信道模拟器硬件实现方案,该方案结合DSP浮点运算和FPGA并行处理的优势,可有效模拟无人机通信信号的传播损耗、多径时延及复合衰落影响。实测结果表明,该模拟器输出的时变信道衰落幅值分布和动态多径时延均与理论结果吻合,可用于辅助无人机通信系统的方案设计、算法优化和性能测试。     

LTE-A下行信道估计算法研究

LTE-A（long term evolution advanced）通信系统采用正交频分复用（OFDM）为其物理层核心技术以获得抗频率选择性衰落和高频谱利用率等优点.接收端需要对多径信道动态估计和跟踪以满足相干解调,准确而简单的信道估计算法可以提高数据传输速率和降低用户设备的功耗.对LTE-A中基于导频的下行信道估计算法进行研究,提出了一种使用神经网络的信道估计算法.该算法考虑了下行传输链路的信道频率选择性,利用接收到的导频信号动态跟踪信道的变化特征,然后根据得到的信道信息对接收数据进行相干解调.仿真结果表明,与最小二乘（LS）、最小均方误差（MMSE）等传统方法相比较,该信道估计算法在均方误差（MSE）、误符号率（SER）和计算复杂度方面具有更好的性能,并且能保证LTE-A系统吞吐量需求.     

基于SCMA的水声隐蔽通信方案研究

针对传统隐蔽水声通信误码率高、频谱利用率低等问题,提出一种基于稀疏多址接入技术(SCMA)的水声隐蔽通信方案。该方案在发射端利用艾森斯坦整数和Logistic混沌序列生成新的SCMA码字,再通过映射矩阵生成码本。在接收端,通过多用户检测算法和译码,恢复出原始信息。最后,通过实验仿真验证了该方案的可行性,分析了不同用户数量对水声通信性能的影响。同时将稀疏多址通信方案与扩频通信方案进行对比,仿真结果表明,前者误码率更低,性能更优。     

基于补充打孔卷积码的编码协同方案研究

编码协同将信道编码与协同技术结合起来,通过编码设计为协同伙伴发送冗余信息,从而获得空域与码域的双重分集。提出一种基于补充打孔卷积码和选择反馈协议的编码协同通信方案,通过仿真验证了方案的误码率性能和新协议的有效性。     

一种新的衰落信道自适应Turbo码调制方法

针对衰落信道下频谱资源利用率较低的问题,提出了一种自适应T urbo码调制方法。该方法在一定平均辐射功率和通信误码率的约束下,以优化平均频谱效率为目标,将衰落信道划分为 N个相邻的衰落区域,并利用拉格朗日函数法求得了最优的衰落区域边界值。仿真结果表明：与同等复杂度的自适应网格编码调制方案相比,本文方法的平均频谱效率获得了将近2～3 dB的性能增益,与香农极限仅相差3 dB ;与非最优4衰落区域相比,最优4衰落区域有将近1 dB的性能增益。本文方法可显著提高无线通信系统的平均频谱效率。     

基于QPSK图传链路信号的多径信道BER仿真

对于无线通信,衰落是影响系统性能的重要因素,而不同形式的衰落对于信号产生的影响也不相同。本文在分析移动多径信道特性的基础上,建立了不同信道模型下多径时延效应的计算机仿真模型。不仅针对不同信道衰落条件下多径衰落引起的多径效应进行仿真,而且进一步阐述了多径效应的影响,用Matlab对有3条固定路径的AWGN多径信道中的QPSK系统进行BER性能仿真。     

基于直接序列扩频的WSN通信信道均衡算法

对无线传感器网络（WSN）通信信道进行均衡设计,抑制无线传感器节点之间的码间干扰,改善通信质量。提出一种基于直接序列扩频的WSN通信信道均衡算法。进行了WSN的信道模型设计,为了降低信道输出的稳态误差,采用时间反转镜为匹配滤波方法,进行多径信道的码间干扰滤波,设计自相关匹配滤波器,通过直接序列扩频方法实现WSN通信的信道均衡。仿真结果表明,采用该算法进行WSN的通信信道均衡设计,发射信号沿各个路径到达接收机的信号分量得到准确分离,信号的多径分量得到无误码接收,通信信道均衡效果较好,通信误比特率低于传统方法,改善了WSN通信质量,展示了较好的应用价值。     

低压电力线通信信道的多径效应分析

针对低压电力线信道的多径衰减效应,在分析低压电力线信道噪声、衰减和多径特性的基础上,提出采用分集技术降低通信系统误码率的解决方案,并使用矩阵实验对其模型进行仿真验证。仿真结果表明:最小频移键控的电力通信系统采用分集技术可抵抗多径效应。