基于改进EM算法的分布式MIMO系统联合参数估计

鉴于采用最大似然算法估计分布式多天线系统的信道增益与频偏存在多维优化使计算复杂度高的缺陷,以及采用期望最大化（EM）算法存在收敛速度慢、对初值依赖性大的不足,而期望条件最大化（ECM）算法用一系列计算简单的CM步来代替一个复杂的M步,弱化了初值对收敛性的影响.综合考虑ECM算法与最大似然（ML）估计算法来优化EM的收敛过程,提出了一种高效稳定的EM算法.该算法在CM步取得频偏的更新值后,通过ML的结果来更新信道增益.仿真结果表明：该算法对初值的依赖性较低、计算简单且稳定性高,结合空间选择期望最大化（SAGE）方法后能大幅提高收敛速度,且所得估计值的均方误差（MSE）能够逼近Cramer-Rao界（CRB）.     

大动态宽带数字中频AGC系统的设计

根据数字中频接收机对自动增益控制(AGC)电路的增益调节范围、调节步长及精度、工作频率范围和响应速度等要求，分析了AGC系统中3种典型可变增益放大器存在的不足，并利用新推出的数字可变增益放大器(DVGA)芯片AD8369设计了数字AGC系统，并给出了基于FPGA的数字AGC控制电路的算法．该系统使复杂的AGC控制要求在数字部分可以容易地得到实现，且其具有快速收敛和精确的稳态响应等优点。     

基于遗传算法的多用户OFDM系统资源分配

针对多用户正交频分复用（OFDM）系统,提出利用遗传算法搜索使系统发射功率最小的子载波和比特分配,并通过在遗传算法的初始群体中加入具有优秀基因的个体,使遗传算法快速收敛,从而降低了算法复杂度.仿真结果表明,与静态子载波分配算法（时分复用和频分复用）相比,所提出的算法有较大的增益（5～15dB）,且优于其他动态分配算法（1～2dB）.     

一种低复杂度多输入多输出球形译码算法

针对多输入多输出（MIMO）系统接收机的软输出MIMO译码问题,提出了一种低复杂度的球形译码算法.该算法基于传统的Dijkstra球形译码算法,引入查找表机制和单树更新软值（LLR）的算法,改进Dijkstra球形译码进出栈的方法,减少系统的存储开销.在不降低系统性能的前提下,有效减少接收机的复杂度.仿真结果表明,在不同调制方式下,新的球形译码算法与最大似然（ML）译码算法性能几乎相同,同时算法复杂度大为降低.     

准循环LDPC码快速编译码算法及DSP实现

为了降低准循环低密度奇偶校验QC-LDPC(quasi-cyclic low-density parity-check)码编译码算法的复杂度,研究了QC-LDPC码的构造方法.介绍了一种由校验矩阵构造系统生成矩阵的简化方法,该方法可以在很大程度上降低编码复杂度,实现线性编码.基于上述校验矩阵结构,译码提出了Turbo串行消息传递的最小和译码算法(TMS算法).在保持性能基本不变的情况下,改善消息传递的收敛特性,同时降低译码复杂度.基于定点DSP结构,设计了一种高效LDPC码编译码器.仿真结果表明,该算法以较低的复杂度实现了QC-LDPC码的快速编译码.     

一种低复杂度LDPC译码器的FPGA设计与实现

利用切比雪夫多项式良好的逼近性,提出了基于切比雪夫多项式拟合的BP译码算法,并将该算法在FPGA上进行了实现.该算法利用切比雪夫多项式拟合算法对传统BP算法中的复杂函数进行拟合,用少量的乘法和加法运算代替传统BP算法中的复杂函数.此外,调整得到的多项式系数,使其便于硬件实现.同时,提出一种基于移位运算的切比雪夫结构,减小因乘法器的实现带来的复杂度;并提出基于流水线设计的半并行结构,设计并实现了低复杂度的BP译码器.实验结果表明,相比于相关工作,这种结构能有效减少硬件资源.     

一种有效的MDCT/IMDCT快速算法

提出了一种输入序列长度为N=5×2m的改进型的离散余弦变换（MDCT）的有效算法,可以有效减少数据量,提高计算机储存和运算效率.首先将序列长度为N的MDCT转化为N/2的离散余弦变换IV型（DCT-IV）,然后将后者转化为长度为N/2的离散余弦变换II型（DCT-II）,最后再通过加法和乘法运算实现快速计算过程.同时,分析该算法的算术复杂度.结果表明,较之传统方法,提出的算法能使常用窗型下的MDCT算术复杂度降低20%以上,实现了音频和语音编码领域的运算效率的提高.     

基于CCSDS标准的串行级联卷积码高速并行译码方法

针对CCSDS标准中串行级联卷积码（SCCC）的自适应编码调制方式的定义,分析比较了Log-MAP算法和基于乘性修正的Max-Log-MAP算法的译码性能和实现复杂度;提出了一种可支持多种编码方式的通用、低复杂度、高编码增益的并行译码方法.基于FPGA硬件平台进行原理验证,实现了一个可同时支持8种编码方式的高速并行、高吞吐量、低时延的SCCC译码器,译码器最高吞吐量可达300 Mbit/s.      

基于进化策略和公平竞争的多用户OFDM系统资源分配

提出了一种用于多用户OFDM系统的资源分配算法(ESFC),能以低复杂度完成用户间的子载波、比特及功率分配,达到快速优化系统发射功率的目的。该算法同时考虑到动态业务的实时性和用户间的公平竞争性,将系统资源分配问题转化为数学模型的多约束优化求解问题。资源分配过程分为两个步骤,包括基于进化策略进行子载波分配和使用注水算法进行比特及功率分配。仿真结果表明:与现有算法相比,该算法能有效降低复杂度,在优化OFDM系统性能的同时兼顾了实时性需求,明显减少了运算量,能快速收敛到优化解。     

一种基于迭代的采样频率快速同步算法

下一代数字用户线(NG-DSL,Next Generation Digital Subscriber Line)技术将是未来最重要的高速有线接入技术.NG-DSL技术使用高载波数与高正交振幅的OFDM调制方式,这对信号同步提出了更高的要求.本文提出了一种快速迭代的采样频率同步算法:基于迭代的采样频率快速同步算法.该算法通过迭代的方法,利用较少的符号快速将估计值收敛到真实值,并且对传统的采样频偏估计公式进行修正,减少算法复杂度.最后对本算法进行综合性能比较.仿真分析结果表明,新算法具有精度高、复杂度低和估计速度快的优点,能够较好地运用于实际的NG-DSL系统中.     

基于门限估计的水声通信接收机自动增益控制

为了使用自动增益控制对接收信号的幅度进行动态压缩,采用统计接收端信号过门限瞬时值次数的方法,判断是否要调整原信号和基于对数或指数信号的变步长调整自动增益控制算法。在对数或指数信号变步长调整中,对数或指数信号之间是可以互相转换的,步长和收敛因子的选取受水声信道特性、信号幅度、噪声种类的影响。该方法已应用于水声信号接收系统,可较好地对输入信号的幅度进行动态压缩,还滤除了部分噪声的影响,达到了设定的期望值。实验结果表明,该方法抑制噪声能力强,跟踪速度快,适合在水声通信系统中应用。     

反馈式数字AGC的FPGA优化实现

新的全数字式反馈自动增益控制（ AGC)算法,采用硬件描述语言VHDL进行FPGA实现, MODELSIM仿真测试实验结果表明,该新方案实现简单、速度快,具有更小的资源占用、更快的收敛速度,有效地解决了无线通信系统中各种因素（距离、信道衰减、电磁干扰等)所造成的数字信号传输问题,具有良好的工业应用前景。     

基于超宽带的 TOA-DOA 联合定位方法

针对现有的大多数超宽带(ultra-wide band,UWB)定位方法至少需要3个基站,系统开销较大的问题,提出一种新颖的基于波达时间-波达方向(time of arrival-direction of arrival,TOA-DOA)联合估计的定位方法,仅需一个基站即可准确快速定位目标.利用酋矩阵束算法估计视距信号TOA和最小二乘估计准则估计视距信号DOA,得到目标的相对坐标.Matlab仿真实验证明,该方法的TOA和DOA估计精度较高,定位精度达到厘米级,而且复杂度降低为矩阵束算法的1/4,采样频率为亚奈奎斯特速率,易于实现,是一种简单有效的定位方法.     

移动通信中使用软件无线电实现AGC的一种方法

简要叙述了AGC和软件无线电的概念,重点介绍了ANALOG DEVICES公司的ADL5330可变增益放大器的特性以及基于此放大器设计的一套AGC系统,对其中DSP处理部分提出的新算法：幅度计算、门限判断和查表进行了详细讨论,给出了在TI公司的TMS320C55X数字信号处理器和CCS仿真系统上的处理流程和MATLAB仿真结果,结果表明：AGC系统可以实现信号到达接收机时约为60 dB的功率调整范围。     

基于时域正交TDO-LMS的变步长盲干扰抑制改进算法

为了寻求一种快速收敛的低复杂度LMS盲多用户检测改进算法,在时域正交TDO-LMS算法基础上,通过对接收向量时域解相关,达到加快步长收敛的目的.静态和动态干扰环境下的仿真结果表明：改进算法克服了传统盲LMS算法中步长受相关矩阵特征值影响的缺点,在保持原先输出信干比性能的前提下,表现出快速的收敛特征和良好的鲁棒性.     

Switched-mode AGC circuits with internally created reset module for burst-mode unbalanced data optical receiver

This paper presents an innovative switched-mode auto gain control (AGC) circuit with internally created reset module for DC-10Mb/s burst-mode unbalanced (BMU) optical data transmission.Conventional AGC circuit is inappropriate for BMU data transmission because it is based on average level detection and requires considerable time to settle on a predefined gain.Therefore,we adopt a fast switched-mode AGC based on peak level detection.After the gain is adjusted,the peak level detectors need to re-detect the peak level of the input signal.Thus,we develop an internally created reset module.This AGC with reset module exhibits a fast operation and achieves an adjusted stable gain within one-bit,avoiding any bit loss up to 10Mb/s data rate.During power-up,the peak level detectors possibly hold an uncertain level resulting in the bit-errors.We propose a power-up reset circuit to solve this problem.Designed in a 0.5 μm CMOS technology,the circuit achieves an optical sensitivity of better than - 30dBm and a wide dynamic range of over 30dB with a power dissipation of only 30 mW from a 5V supply.     

一种新的超宽带脉冲设计方法与性能分析

讨论了基于粒子群算法设计的超宽带脉冲,对设计脉冲的UWB系统性能进行了分析.依据FCC辐射掩蔽,对一组正弦高斯函数进行加权组合,通过粒子群优化算法选取组合系数得到新脉冲,对采用设计脉冲的系统性能分别从单链路误码率、多址性能、链路预算3个方面进行仿真比较.结果表明:与Schlotz脉冲、随机组合脉冲相比,基于粒子群算法设计的脉冲具有更好的误码性能和传输性能.     

超宽带系统中盲自适应降秩接收机

针对超宽带系统中的多址干扰和码间干扰问题,提出了一种低复杂度的盲自适应接收机,该接收机首先采用多级维纳滤波算法抑制多址干扰并提取期望信号各多径分量;再进一步采用紧缩近似投影子空间跟踪方法估计信道并进行最大比合并,提高输出信干噪比。仿真结果表明,其误码性能优于匹配滤波器、传统Rake接收机、解相关Rake接收机和基于恒模算法的自适应接收机,且收敛速度较快、复杂度较低。     

一种用于振动数据采集的AGC设计

针对随机采集场合中事前难以确定幅值的大小,无法设置最合适的增益的问题,提出了利用卡尔曼滤波实现自动增益控制功能的设计方案。详述了设计方案的硬件原理、实现算法,并进行了实验验证。结果表明,这种设计不仅能实现振动数据采集中的自动增益控制功能,而且不需预设增益初值的情况下可获得宽广的增益幅度动态范围,对高动态范围的数据采集具有重要的实际应用价值。     

一种快速正交频分复用频率跟踪算法

提出了一种快速的正交频分复用(OFDM)系统载波频率跟踪算法，该方法采用基于变步长的自适应滤波算法。经过频率粗同步后，以变步长的最小均方算法(VLMS)进行频率补偿。在算法的初始使用大的步长值加快算法的收敛速度，然后使用小的步长使残留的频率偏移最小。由于不需要训练序列，故该算法是盲的，没有频带效率损失。仿真结果表明，所提出方案能显著提高误码率性能，高精度的频率偏移估计几乎可以使频率偏移得到完全补偿，且算法的收敛速度比固定步长的算法快得多。