用于多天线通信系统的自适应波束形成与空时块码相结合方案

针对多天线通信系统,提出了一种将自适应波束形成(ABF)与空时块码(STBC)相结合的下行链路发射方案.首先基于STBC所产生的等效加权加性Gauss白噪声(AWGN)信道模型,求得接收平均信噪比(SNR)最大化条件下的发射端自适应波束形成权矢量.接着以常用的3大类调制方式下的误符号率(SER)上界为准则,设计出各个波束间的最优功率分配算法.该发射方案实际上是对应于信道自相关矩阵的特征波束形成,同时结合空时编码以获得分集增益,从而提高无线通信下行链路的性能.此外,基于矩生成函数(MGF)和Gauss-Chebyshev积分,还提出了一种简单而精确的数值计算方法,用来分析采用新方案的通信系统在常用调制方式下的性能.最后计算机仿真结果验证了新方案的性能优于常用的空时块码和现有相关文献上介绍的方法.     

酉空时码的成对差错概率及其Chernoff界

相对于经典空时码,酉空时码是一种无需信道状态信息的适合高速移动环境的空时码,对提高和改善无线通信有效性和可靠性具有重要意义.成对差错概率是衡量通信系统可靠性的一个重要参数,然而,现有文献中只给出了成对差错概率的最终结果,并利用不等式放大得到Chernoff界,方法不具一般性.文中根据二元检测的一般思路,从以两个发射符号为条件的接收符号概率密度函数的对数似然比出发,利用矩生成函数得到酉空时码成对差错概率准确值的留数表达式及其Chernoff界.通过计算机实验,对所提出方法性能进行仿真比较,对酉空时码成对差错概率的Chernoff界进行了验证.     

突破正交约束的调制技术研究

由于正交约束的限制，传统调制方法的符号速率不可能超过Nyquist速率．针对这一限制，文中提出了非正交调制技术（NMT），其突破了正交约束，具有比传统方法更高的频带利用率．首先，利用信号估计理论推导NMT误码率公式，再讨论其频带利用率与信噪比关系，最后给出NMT的一个实例，并进行了数值实验．该研究对调制方法进行了新的探索，为调制的理论发展和技术应用指出了更宽的方向。     

基于满分集空时分组码的非相干空时码设计

基于满分集空时分组码，提出了一种可获得满代数分集的非酉非相干空时编码方案，通过将其“等效”为酉空时码，对该编码的误码性能进行了优化．同时，通过充分利用文中编码方案的结构，提出了复杂度较低的分组广义似然比检验GLRT（generalized likelihood ratio test）解码算法，与现有酉空时码相比，仿真实验表明，此方案虽在信噪比方面略有损失，但其频谱效率较高，且GLRT分组解码算法能够对复杂度和性能进行较好的折衷。     

差分空时块对角码

提出一种用于多入多出无线通信系统的新型差分空时编码——差分空时块对角码．利用这种编码所具有的块对角结构，能够设计出多种高性能差分空时块对角码，尤其适用于发射天线较多、传输速率较高的情况．在平坦衰落信道下，当传输速率高于1bps／Hz时，差分空时块对角码的性能优于传统的差分空时码，而且发射天线越多优势越明显；在频率选择性衰落信道下，采用此编码的多入多出正交频分复用系统能够同时获得很高的空间、时间和频率分集增益．由于具有特殊的正交结构，差分空时块对角码还具有简单的译码算法．另外，采用此编码还可以大幅度降低射频电路成本．     

基于合并网格路径构造的超正交空时网格码

研究了超正交空时网格码和超准正交空时网格码的网格图特性,提出了一种基于合并网格传输路径的超正交空时网格编码方法.新方法研究了2×2正交空时分组码和4×4准正交空时分组码之间的结构关系,并利用2-TCM编码器构造出可用于4发射天线条件下的满速率、超正交空时网格码;并将2×2正交空时分组码矩阵结合星座图旋转的方法,使得新方法在获得高的编码增益同时,获得满分集增益.实验结果表明,在相同的条件下,新方法获得的编码增益比现有的基于4发射天线的超准正交空时分组编码方法提高2dB以上.     

基于时变AR模型的重叠信号分量盲分离方法

提出一种利用时变AR模型对单信道时频重叠的多个信号分量的瞬时频率和瞬时幅度进行估计，从而进行信号分量分离的方法．通过利用长椭球序列作为基函数对时变AR模型系数进行展开，将时变模型转化为时不变模型后利用一种递推方法进行模型系数估计．该方法计算简单，不需要知道信号的先验信息．仿真结果证明了方法的有效性和优异性能。     

RS_Turbo级联码的性能仿真分析

为了利用RS码在高信噪比时的性能优势和Turbo码在低信噪比时的性能优势，从而进一步提高系统的抗误码性能，将RS码和Turbo码串行级联，并搭建了级联OFDM的WiMax系统进行仿真验证。高阶调制的解调采用最大对数似然比软解调算法，分析了级联码在不同调制模式下基于高斯白噪声和衰落信道的误码性能。仿真结果表明，该系统相对于RS码与卷积码的级联系统有2-3dB的编码增益，而且降低了Turbo码的迭代次数，克服了误码平台现象，达到降低系统复杂度和延时要求。     

AM信号确认算法研究与仿真

通过分析短波段AM广播信号调制特性，定义了调制信号上下边带频谱相关系数和调制信号与包络检波信号频谱相关系数，并以语音检测相关参数作为辅助。由此提出一种对AM广播信号进行“身份验证”的信号确认算法。基于短波标准信道的仿真实验表明，所定义的两个参数对噪声和信道滤波鲁棒，该算法可直接应用于实际工程环境，具有重要应用价值。     

联合状态差分检测方法及其在超宽带无线通信系统中的应用

首先提出差分编码器输入输出联合状态的概念，并设计出一种递归的网格图化简方法，实现了最大似然意义下的多符号联合差分检测．随后在此基础上，对衰落信道提出一种迭代检测结构，并将其应用于超宽带无线通信系统．仿真表明，在单位符号检测复杂度不变的前提下，检测性能可任意逼近多符号非相干差分检测的理论极限，并可有效地应用于实际通信系统中．同时它为各种类似的无记忆噪声中有限状态Markov过程的状态序列估计问题提供了一种新的解决方法．     

压缩感知非凸优化超宽带信道估计方法研究

超宽带信号由于传输路径较复杂且功率谱密度较低，准确的信道估计十分重要．但是由于其带宽较宽，难以直接采样．压缩感知理论提供了一种可行的低速采样方法．目前的压缩感知超宽带信道估计方法一般采用l1范数约束的凸优化形式或无稀疏性的l2范数约束形式，对目标向量的稀疏性约束不强，而拥有最强稀疏性的l0范数又缺少有效的重构算法．针对上述问题，本文设计一种基于非凸优化算法的压缩感知超宽带信道估计方法．首先将目标函数设置成l，范数约束的非凸优化形式，然后利用凸函数较易求得极值的性质，将原非凸函数组合成为凸函数形式的目标函数，并通过每步迭代凸函数对非凸函数的逼近来求解目标函数，进而估计出原信道．由于lp范数更接近于l0范数，所以对目标向量稀疏性的约束更强．实验结果表明，所提方法相对于现有的压缩感知超宽带信道估计方法能够有效降低重构误差．     

外通频带地震信息的利用

外通频带地震信息是指地震信号谱通频带以外的频率成分所携带的地震信息。提高外通频带地震信息的利用水平有助于提高地震资料的利用率和勘探效果。论文作者以数值模拟和实际地震资料处理结果表明：利用外通频带地震信息可以识别小的地质异常体，固定油气藏的空间分布范围。以高精度时频分析为基础形成共频率数据体，如共频率地震剖面、共频率水平切片及共频率沿层切片是外通频带地震信息利用的有效手段。在地震资料具有较高信／噪比时，能量较弱的外通频带信息和能量较强的通频带内的信息可等同使用，并有时独具特色，在薄、小地质异常体的识别方面，能发挥通频带内地震频率成分难以起到的作用． 至少能起到补充作用。     

高中频CPM数字接收机设计

本文给出了一种适用于软件无线电的突发模式非相干二进制CPM接收机。该接收机采用前馈结构，利用FFT算法对前导进行捕获和分析，可以快速实现载波频偏和符号定时误差的联合估计，采用多符号检测算法来对CPM信号实现解调。通过仿真和对硬件的需求分析验证了本接收机可以有效检测信号的到来，快速实现载波和符号的联合同步，且比传统接收机具有更低的误码率。相对较低的硬件复杂度也使得接收机容易在FPGA上实现。     

基于半盲联合信道跟踪与均衡处理的流星余迹通信接收机

针对流星余迹通信原理及信道特点, 建立了适合于流星余迹传输帧结构的信道捕获阶段及信道跟踪与均衡阶段的系统模型. 在信道捕获阶段, 利用传输帧头获取流星信道参数的初始估计矢量, 以启动后续的信道跟踪与均衡; 在信道跟踪与均衡阶段, 提出了一种基于D-PSP算法的半盲联合信道跟踪与最大似然均衡接收机, 通过采用降阶的处理方法, 有效降低联合信道跟踪与最大似然均衡的运算复杂度和存储空间, 从而使流星余迹通信自适应编码调制方式数据的最大似然接收成为可能. 文章最后给出了仿真结果和分析.     

多输入多输出系统中基于长方阻塞矩阵的酉多级Wiener降秩联合检测算法

针对传统均衡算法复杂度高、收敛速度慢的问题,提出了一种基于长方阻塞矩阵的多级Wiener降秩联合检测算法,其中的多级Wiener滤波器通过相关相减结构来实现,即酉多级Wiener滤波器.该算法选取酉多级Wiener滤波器阻塞矩阵中的一个长方子阵作为阻塞矩阵,使得酉多级Wiener滤波器前向递推分解中接收信号向量的维数逐级降低,从而在降低了均衡的迭代复杂度的同时,加快了算法的收敛速度.理论分析和仿真结果表明,基于长方阻塞矩阵的酉多级Wiener联合检测算法具有复杂度低、收敛速度快的优点.在具有4根发射天线、8根接收天线,并且采用BPSK调制的V-BLAST(vertical Bell labs layered space-time)系统中,采用本算法仅用基于酉多级Wiener滤波的均衡算法一半的计算复杂度在高信噪比处即可达到与其相同的误码性能.     

一种基于正交空时分组码的非酉的线性预编码优化方案

本文提出一种新的基于正交空时分组码的非酉的线性预编码优化方案.针对正交空时分组码的特殊结构,从特征空间角度深入研究,进一步发掘信号传输潜力,证明了新提出的理论优化设计相较于过去方案的优势.在传统的酉的基于弦距离的Grassmann码本设计基础上,对预编码码本进行非酉化改进,在有限反馈的意义下实现综合性能的进一步提升.同时,给出并论证了该方法保证系统满分集时对码本大小的约束条件.另外,为了降低天线空间相关性对系统性能带来的恶化影响,在前面的研究基础上,提出一种融合"注水"的预编码码本生成方法.该方案的综合性能优势在仿真中得以验证.     

多用户MIMO下行系统中的仿射投影解码方法

针对多用户下行MIMO系统,基站端有M根传输天线,用户端有1根接收天线的情况,该文提出了一种名为仿射投影译码器的译码方法.该方法采用对角空时码,在发送端不知道信道状态信息的情况下同时给所有用户发送信息.应用仿射投影技术,用户端可以完全地消除用户间的干扰.该文还对这个新译码器的性能,包括可达速率域和自由度进行了分析.最后,仿真证实了分析结果.     

h=1／M的M—CPFSK信号定时-频偏联合估计算法

提出了一种针对突发模式的h=1／M的M—CPFSK信号定时一频偏联合估计算法：在每个数据包前嵌入一段特定的训练序列，接收端将信号做K级差分，计算每级差分信号自相关的，次方，再进行离散傅里叶变换DFT提取定时和载波频偏信息。适用于h=1／M的全响应或部分响应、矩形或升余弦滤波器M—CPFSK信号。Matlab仿真结果表明，在加性白高斯噪声信道以及Ray—lei出平坦衰落信道上，该算法能快速准确的估计定时和载波频率偏差：     

MIMO-OFDM系统中基于变分Bayes EM算法的联合符号检测与鲁棒Kalman信道跟踪

基于变分Bayes期望最大化VBEM(variational Bsayes expectation maximization)算法和Turbo原理,提出了快时变信道条件下MIMO-OFDM系统中的联合符号检测与信道估计算法.在VBEM框架下,信号检测和信道估计分别由修正的列表球形译码算法和软输入Kalman算法完成,检测器和估计器分别考虑了信道和检测信号的估计误差协方差矩阵.当信道时变剧烈时,存在较大检测误差的数据在软输入Kalman算法中引入异常值(outliers),由于Kalman算法对于异常值的敏感性,系统会在错误传播的影响下出现误码平台.为削弱异常值的影响,利用鲁棒统计理论设计了VBEM框架下改进的鲁棒软输入Kalman算法,该算法能在出现异常值的条件下保持较好的信道跟踪能力.仿真结果表明:在快速时变多径信道条件下,文中设计的鲁棒VBEM算法优于传统的VBEM算法和EM算法.     

基于能量算子的单信道重叠信号盲分离方法

针对单个信道的多个时、频重叠信号分量的分离问题，提出一种能量分离方法对各个信号分量进行瞬时频率和幅度估计，从而进行多个信号分量的分离。基于能量算子的计算简单，以及很好的时域分辨率的特点，该方法可用于实时处理和实际工程应用。仿真结果验证了该算法的有效性。