载有方位信息的时空调制信号载波提取与相干解调

为解决通信的同时测定信号方位及通信与定位综合问题，提出了一种载有方位信息的数字时空调制技术，其调制信号是一个随接收机方位角变化而变化的非正交信号空间．设计了信号的调制和编码方案，研究了数字调制信号的载波提取和相干接收问题，给出了高斯信道下相干接收的误比特率和测向精度仿真结果．     

圆天线阵时空调制扩频通信定位系统设计与仿真

针对通信定位综合一体化的趋势和未来移动通信发展的需要，提出了一种新颖的四相时空调制扩频技术，设计了一种利用36元均匀间隔圆阵天线发射的通信定位综合化系统。由于巧妙地利用了沃尔氏序列与其交替倒相序列正交的特性，接收机相当简单，而误码性仍与直接序列扩频PSK接近。给出了信号的编码，调制，发射，解扩和方位角估计等关键技术的解决方案，并分析了误码和测角性能。     

一种混合调制的广义空间调制方案

为提高广义空间调制（generalised spatial modulation,GSM）多输入多输出通信系统中频谱利用率,提出一种混合调制的广义空间调制（HM GSM）方案。该方案利用激活的发射天线分别调制不同星座符号,其中部分星座符号直接地被调制在激活的天线上;部分星座符号被分成实部和虚部之后,分别调制在激活的天线上。与其他传统空间调制方案相比,HM GSM方案在相同频谱利用率情况下具有更大的发射符号之间的最小欧式距离值。在接收端确知信道状态信息和采用最大似然检测条件下,通过蒙特卡洛方法对多种技术方案进行MATLAB仿真。结果表明:在相同频谱利用率时,与其他传统技术方案相比,HM GSM方案可降低平均误比特率,进一步提高无线通信可靠性。     

基于Turbo码的差分级联译码算法

在一个未经信道编码的M-PSK／DPSK数字通信系统中，M—DPSK信号非相干解调比M-PSK信号相干解调要损失3dB的信噪比，该情况同样出现在采用卷积信道编码的系统中．为了提高差分调制系统的性能，从级联编码的角度分析卷积编码、M-DPSK调制系统，采用Turbo算法实现对级联编码信号的接收．仿真结果显示，Turbo算法得到了比SOVA算法多3．5dB的增益．在小BER情况下，M-DPSK信号Turbo接收的性能好于M-PSK信号SISO译码．这种Turbo迭代思想也适用于具有类似级联编码结构系统的译码．     

基于多载波阵的定域调制技术

基于多载波阵，可以进行定位调制，实现信息的定向和定距传输，误码率仅在指定位置处出现零陷，从而提高物理层通信的安全性.但当指定位置与接收位置存在失配时，信号接收性能会明显下降。在定位调制技术的基础上，提出一种对位置误差不甚敏感的定域调制技术，其信息传输误码率的零陷宽度可在一定范围内进行调整，从而可在通信安全性和鲁棒性之间进行适当的折衷.将一维伍德沃德-劳森综合法推广为二维，以实现角度-距离二维平顶方向图的综合，将发射信号能量聚焦在预先设定的角度和距离区域内；构造伍德沃德-劳森综合法中所选角度和距离所对应的多载波阵流形矢量；在上述多载波阵流形矢量所张成空间的正交补空间中随机选择一个矢量，进行非信号能量聚焦区域的加密.仿真结果表明，所提定域调制方法可保证在整个预先设定的角度和距离区域内都具有较好的信号接收性能.     

时空调制MT-CDMA多目标通信测控系统

针对多微型飞行器的通信测控问题,研究了采用时空调制技术的MT-CDMA（Multitone CDMA）系统。设计了载有二维方向信息的信号,由地面基站激励一种8元稀疏阵列天线来发射。利用信号空间的特性,微型飞行器只需单天线接收便能解调出各自的通信和方向信息,从而该系统具有对多个微型飞行器同时实现通信、跟踪与测向功能,且具有测距、抗多径、抗多用户干扰的潜力。最后分析了该系统单用户在高斯信道下的误比特率和测向性能,并给出了仿真结果。     

一种多输入多输出系统下基于最小发射功率的自适应算法

针对多输入多输出(MIMO)系统提出了一种新的自适应调制算法.传统的自适应调制方法以容量最大化为目标,在发射功率一定的条件下,为空间子信道分配比特和功率.实际的通信系统一般要求传输速率和误码率一定,提出的算法就以最小化发射功率为目标,在发射端自适应根据MIMO系统各个空间子信道的增益来分配传输比特、发射功率,最终获得好的频谱效率,并在满足通信系统要求的前提下,降低发射功率.仿真结果表明,提出的方法可以用低的发射功率达到用户传输速率和误码率要求.     

基于CNN的混沌参数扩频调制数字保密通信系统

文章提出了一种基于CNN的混沌参数扩频调制数字保密通信系统。发射时,将CNN混沌输出作为载波,用每个待发送的数字信息信号对CNN多次迭代运算中某一参数在其混沌区域进行相同的调制,实现了参数扩频调制。接收时,利用CNN混沌的发生规则通过简单的信号处理运算恢复出原来的有用信号。由于不需要进行混沌同步,系统实现更简单。分析和仿真表明,文章提出的CNN混沌参数扩频调制通信系统具有极高的保密性能,并且由于采用了扩频处理,误码率远低于传统的混沌参数调制通信系统。     

基于Woven卷积码的FM-DCSK系统在衰落信道下的性能分析

调频差分相干混沌相移控件（FMDCSK）是一种针对移动通信中的多径环境提出的调制解调方式。它以一种高频混沌信号作为载波，采用非相干解调，对抗多径衰落有很好的效果。提出了Woven卷积码的FMDCSK系统，通过仿真发现，在AWGN和Rayleigh，Ricean平坦衰落以及Rayleigh多径衰落环境下，Woven卷积码比传统信道编码对改善该系统的性能更具优势，尤其在衰落信道下前者编码增益十分显著。这对将FMDCSK技术纳入未来抗干扰通信系统进行实用化设计具有重要价值。     

基于MDAPSK的OFDM水声通信研究

将高阶差分幅度相移键控调制(MDAPSK)技术与正交频分复用(OFDM)技术相结合,提出了一种应用于水声信道的高阶调制传输体制,以实现水下无线通信高速率数据的有效可靠传输.在分析MDAPSK调制原理的基础上,研究其在OFDM水声通信系统中的应用,仿真和水池试验比对分析了MDAPSK与幅度相移键控调制(APSK)、正交振幅调制(QAM)、差分相移键控调制(DPSK)等不同调制方式的性能,试验结果表明:在未使用纠错编码情况下,采用16DAPSK调制的OFDM水声通信系统有最低的误比特率,无须插入导频进行信道估计,因此具有最高的有效传输速率.验证了MDAPSK调制方式在高阶调制通信系统中综合性能更为优越.     

基于多目标遗传模拟退火算法的方向调制

为实现对自由空间中任意期望方向的物理层安全通信,提出了一种运用多目标函数遗传模拟退火算法的方向调制方法.文中建立以通信信号误码性能和星座图畸变程度为指标的2个遗传目标函数,并结合模拟退火算法以避免遗传算法易陷入局部最优,使得发射信号在合法用户方向与期望星座图相同,而窃听用户方向上星座图产生极大程度的畸变.仿真结果表明:所提方向调制方法与现有基于遗传算法、粒子群算法、多目标遗传算法方向调制方法相比,具有更窄的误码率波束宽度,所提出的多目标方向调制物理层安全通信信号具有更强的防窃听性能.     

解析未来移动通信系统中的智能天线技术

如何消除同信道干扰（CCI）、多址干扰（MAI）与多径衰落的影响是提高无线移动通信系统性能的主要因素。智能天线利用数字信号处理技术,产生空间定向波束,使天线主波束对准用户信号到达方向,旁瓣或零陷对准干扰信号到达方向,可以达到高效利用移动用户信号并抑制干扰信号的目的。     

调零天线中的空域极化域联合抗干扰算法

在期望信号功率较小情况下,强同频干扰容易造成系统灵敏度下降,比如卫星导航和卫星通信。采用一个4阵元正交极化阵列,可以通过空域和极化域联合方式对干扰进行抑制。阵列参考阵元位于圆心,其余3个阵元均匀分布在圆周上。自适应滤波采用功率倒置准则下的 LMS算法,该方法调整每个正交极化阵元权系数,使得阵列在干扰极化下等效的极化匹配因子接近为0,实现干扰抑制。算法无需信号空间信息,实现简单,同时使阵列自由度达到6,从而增加抗干扰个数。计算机仿真证明了4个阵元阵列可以有效抑制最多6个干扰,而且,通过极化域处理,即使干扰信号与期望信号入射角度相同,只要极化不同,也可以抑制干扰而保持对期望信号增益。     

用于北斗有源天线的自适应发射机电路的设计与实现

北斗卫星导航系统可提供(radio determination satellite service,RDSS)短报文通信服务是其独特之处。为适应北斗RDSS短报文通信收发机制,设计了一种可应用于北斗有源天线的自适应发射机电路。提出并验证了使用分段、低成本的线性放大器代替对数放大器,来实现环路控制电路(voltage control amplifier,VCA);通过在传统北斗有源天线发射链路前端增加自动增益控制电路(automatic gain control,AGC)模组,实现了有源天线在0~30 m对不同射频线缆材质、长度造成损耗的自动适应,从而保证了北斗短报文通信设备在天线端的一致性、可靠性与易用性。     

卫星导航增强系统中一种天线阵抑制多径方法研究

本文对卫星导航增强终端的天线阵多径抑制方法展开研究,设计多相关器数字接收机结构.天线阵各阵元接收信号数字化后,在导航接收机的每个通道内,相关处理出各阵元接收该通道跟踪卫星的载波相位,进行相干信号二维来波方向估计、数字波束形成,跟踪相应卫星信号,抑制其多径.本文研究分析了立体阵来波方向估计方法,及立体阵估计相干来波方向的去相干方法.电偶极子组成立体天线阵——球体阵,接收相干来波,体积小,结构紧凑.X,Y,Z轴三个线阵分别采用前后向平滑技术去相干,组成去相干后的接收数据相关矩阵,用MUSIC方法估计出相干来波的二维方向,不需要对估计出的来波方向进行匹配.结合卫星直达信号来波方向的导航电文处理结果,确认多径的来波方向.本文仿真中用估计出的卫星直达信号来波方向和多径信号来波方向形成权值,使天线阵波束形成指向卫星直达信号方向,零陷指向多径入射方向,抑制多径干扰.     

基于ROAMP-Net的大规模MIMO系统智能信号检测方法

针对大规模多输入多输出(multiple-input multiple-output,MIMO)系统存在的信号检测计算复杂度高、检测精度不足等问题,参考OAMP-Net算法思想,引入残差结构,提出了一种新的智能信号检测网络模型ROAMP-Net。将正交近似消息传递(orthogonal approximate message passing,OAMP)估算信号的迭代过程展开为深度学习网络,同时引入残差结构,分别对各网络层的线性和非线性估计值进行逐层修正,有效防止估计误差的前向传播和过程积累,避免网络模型随着网络层数增加而发生性能退化,从而提高最终信号检测的准确度。针对不同调制方式和不同天线阵列的系列仿真实验结果表明,不同调制方式和天线阵列下ROAMP-Net在检测准确度上均有不错的性能表现。     

空时编码的OFDM盲信道估计

提出一种新的恒模复调制、单天线接收实现空时编码的OFDM(ST-OFDM)盲信道估计的算法.建立了2发1收的ST-OFDM系统模型;利用空时编码的特点,对发射信号采用恒模复调制,引入周期相关特性,将各子信道分开进行估计;利用循环前缀引入的信息冗余给出子空间算法,实现盲信道估计.恒模复调制可避免非常数调制导致的峰值功率问题.该算法不需要对OFDM信号进行冗余预编码,不会降低系统码率;由于采用单天线接收就可实现盲信道估计,不需要改变接收机的结构;不受信道阶数过估计的影响.但如有信道零点在OFDM子载波上,算法不能成立,因此受信道零点位置的限制.     

深空探测对我国地面测控站升级的需求?

我国近年建成的深空测控网可以对未来的火星探测任务和其他深空探测任务实现自主测量和控制,并且同时具备对深空探测器的微波测速测距和VLBI测量能力.遥远深空探测任务加大了微波信号在星-地链路之间的往返传输时间,改变了测控链路信号的上、下行路线几何构型,导致同一个天线系统难以对探测器同步完成上、下行链路的业务,是对目前地面测控通信能力的挑战.本文以典型的火星探测为例,分析了深空探测器的微波闭环跟踪测控对我国深空测控系统单站设备的升级需求,并对深空站相应的改造提出了建议:1)单站单一天线上、下行时分交替测控模式;2)利用设置了单一天线的多个深空测控站协同三程开环链路测控,实现对探测器的控制和遥测;3)采用DSN/JPL/NASA的方案,在每个深空测控站配置多套天线系统,全部天线共用台站时频资源实现单站闭环上、下行实时连续测控.