线性卷积与循环卷积等价关系及水声通信应用

线性卷积与循环卷积的等价关系是"数字信号处理"课程的重点内容之一.在计算循环卷积时,通常利用线性卷积的周期延拓来计算周期卷积,再对周期卷积取主值区间得到循环卷积.本文结合水声通信这一海洋信号处理领域的研究热点之一,针对水声通信中最新使用的零填充正交频分复用系统,介绍基于线性卷积的循环卷积计算方法及其具体应用,并通过实例对该方法进行演示.     

EBPSK载波同步中的相位误差分析

载波同步是通信中的重要环节。该文分析了EBPSK载波同步中的相位误差。首先在包含窄带高斯噪声的条件下,通过建立锁相环线性化模型,推导了EBPSK载波恢复中的输出相位噪声方差;其次在相同的参数条件下,与BPSK的平方环和Costas环输出相位噪声方差进行对比,给出了不同输入信噪比和环路带宽下的仿真结果。研究表明,在EBPSK占空比1:9,相位跳变/4,输入信噪比小于6 dB时,恢复出的载波要比BPSK更加精确。     

三状态Markov陆地移动卫星信道模型

为克服单一状态无法充分体现实际卫星信道传播特性的缺点,本文研究了三状态Markov陆地移动卫星信道的建模方法,首次基于该信道模型进行了误符号率（Symbol error rate,SER）性能仿真。在该建模方法中,每个状态服从不同参数的Loo分布,状态之间的转移服从Markov随机过程。此外,本文还基于该信道模型进行了SER性能仿真,对比了S波段、仰角40°和正交相移键控下中度树阴影和郊区环境的SER,发现SER性能的好坏主要取决于卫星信道直视分量的强弱,当直视分量受到重度遮蔽时,为了补偿SER损失需额外的3~5 dB信噪比。另外,中度树阴影环境相比于郊区环境,为达到相同的SER=0.01的性能,要多消耗约5 dB的信噪比。本文的研究工作有助于研究卫星通信传输技术及其工程应用。     

大规模MIMO系统研究进展

随着无线通信技术的快速发展和智能手机的迅速普及,人们对数据传输速率提出了更高的需求。为进一步提高数据传输速率,通过增加基站天线数目构建大规模MIMO系统,是一种高效而相对便捷的方式。大规模MIMO系统能深度发掘空间维的自由度,使得基站能够利用同一时频资源服务于多个用户。本文探讨了大规模MIMO系统的导频污染问题及解决方案、适用于大规模MIMO系统的信道模型以及低复杂度的传输技术与实现方法三项关键技术。与现有MIMO系统相比,大规模MIMO系统能显著提高频谱效率、能量效率和系统的鲁棒性能。作为第五代移动通信（5G）最具潜力的研究内容之一,大规模MIMO无线通信技术已引起国内外的广泛关注,但相关研究工作尚处在起步阶段,还有大量的技术难点需要进一步突破。     

正交UBSK调制的功率谱优化

高效的调制和解调技术对数据传输具有重要的意义.推导了统一的正交二元偏移键控(UBSK)信号的功率谱密度表达式,去除了高次谐波,获得了基本波形的优化结果,提高了频谱效率.通过仿真,探讨了优化的功率谱密度随参数θ和τ的变化规律.结果表明:一定的参数条件下,优化后的功率谱密度相比优化前能实现约30 dB的边带衰减.     

基于线性相关的不同点循环相关 计算方法

在“数字信号处理”课程中，相关是一项重要的信号处理运算，在时延估计、随机信号的统计特性分析以及随机信号的功率谱估计等方面有着重要的应用。结合相关和卷积的关系，本文推导了线性相关与循环相关的转化关系，提出了一种基于线性相关的循环相关计算方法，能基于线性相关结果来快速计算不同点数的循环相关，仿真结果表明，相比于直接根据定义计算循环相关的方法，本文提出的方法能显著提高计算效率。     

认知无线电中的稀疏信道估计与导频优化

认知无线电技术能充分利用闲置的频谱进行数据传输,从而提高频谱利用率。而稀疏信道估计能充分发掘无线信道的稀疏性,从而节省导频开销,并进一步提高频谱利用率。因此,该文研究了采用稀疏信道估计的认知无线电系统及导频优化,将信道估计转化为稀疏重建问题,以最小化观测矩阵的互相关为目标进行优化,并提出了一种快速的导频优化算法。该算法通过灵活设置外循环和内循环次数,实现了对导频序列进行逐位置的替换与优化。仿真结果表明,相比于最小二乘信道估计,稀疏信道估计能节省72.4%的导频开销,提高8.2%的频谱利用率;此外,该导频优化算法优于目前的随机优化算法,在相同的0.012误码率性能下,相比后者能节省约5 dB的信噪比。     

循环卷积在正交频分复用通信系统中的应用

循环卷积可通过离散傅里叶变换快速实现,因此具有很高的实际应用价值.本文结合最新的第四代移动通信系统中已成功应用的正交频分复用技术,介绍循环卷积在正交频分复用中的应用,并结合具体实例,使学生能更深刻的理解和掌握循环卷积.既丰富了教学内容,又开阔了学生的知识面,使教学与科研充分结合.     

数字移动多媒体广播新进展及关键技术

通过对当前国内外的数字移动多媒体广播主流标准的分析,结合数字地面电视国家标准GB 20600-2006和移动多媒体广播行业标准CMMB,深入探讨信号同步、信道编码与调制、单频网等关键技术,并对数字多媒体广播的发展趋势进行预测.     

有限长序列线性相关的快速算法研究

线性相关在信号处理中具有十分重要的作用,因此研究线性相关的快速运算具有重要意义。本文根据有限长序列的线性相关的定义,首先给出了基于快速傅立叶变换（Fast Fourier Transform,FFT）直接计算线性相关的快速算法,记为直接FFT算法;其次针对长度相差较大的有限长序列,提出了一种分段求和FFT算法,相比于直接FFT法,具有更小的运算量。仿真结果表明,相比于根据定义直接计算线性相关,直接FFT算法显著减少了运算量,且序列长度越长,改善效果越明显;若参与线性相关的两个序列长度相差较大,则相比于直接FFT算法,分段求和FFT算法具有更小的运算量,且序列长度差距越大,改善效果越好。