基于自适应多门限的基函数生成算法

变换域通信系统（TDCS）具有对环境感知的能力,可以躲避干扰,具有优异的抗干扰性能。基函数生成算法是TDCS的核心算法。通过分析现有基函数生成算法存在的问题,提出了一种采用自适应多门限的基函数生成算法。该算法在传统二元判决的基础上,引入多元结构,对传统判决结果进一步细化,更加准确地反映了信道质量差别。理论分析表明。采用本文所提出的基函数生成算法产生的基函数,能够较好地克服传统门限估计算法对于信道环境自适应性不强等缺点,并且算法的门限设计简单。获得了较好的干扰抑制性能。     

一种新的TDCS基函数生成方法及性能分析

针对变换域通信系统基函数生成过程中硬判决门限难以精确设置且判决复杂度高的问题,提出了一种功率谱翻转的基函数生成方法。该方法在对电磁环境采样估计的基础上,利用环境谱翻转来构造基函数幅度谱,省去了传统门限值设置和判决的步骤,从而大大降低了通信系统的运算复杂度;另外,由于没有完全舍弃被干扰的频段,与传统的"0"、"1"硬判决相比,该方法生成的基函数频率组成更加丰富而具有更好的相关特性。仿真结果表明:功率反转的基函数生成方法可以降低系统的运算复杂度,同时提高基函数的相关性能,为TDCS的深入研究提供了新的思路。     

改进的 TDCS 基函数生成算法及性能分析

针对变换域通信系统在幅度谱成型采用硬判决门限算法和基于m序列的伪随机相位生成算法两方面存在的不足,提出了一种改进的变换域通信系统(tranform domain communication,TDCS)基函数生成算法.在对电磁环境估计的基础上,翻转功率谱进行免门限幅度谱成型,同时利用“注水定理”功率分配法改变调幅因子,增强了系统的抗干扰能力;使用gold序列代替传统的m序列进行伪随机相位生成,伪随机相位的随机性得到很大的提高,增大了噪声系数NFI,改善了系统的射频隐身性能.仿真结果表明,通过同时改进幅度谱和伪随机相位生成,基函数的性能得到明显的改善,使变换域通信系统具有良好的低截获/低检测特性,同时兼顾抗干扰与射频隐身能力.     

基于Otsu准则的TDCS自适应判决门限算法

提出了一种基于Otsu准则的TDCS自适应门限选择方案,该方法首先对信道感知的频谱幅值进行灰度映射,然后利用Otsu准则将频谱灰度分为背景噪声和干扰2类,同时确定出最佳的分类阈值作为TDCS剔除干扰的判决门限。该方法能够根据对信道的感知结果动态地搜索最佳判决门限,具有很强的自适应能力。仿真结果表明:文中所提方法在信道背景噪声变化时表现出比传统方法优异的性能,尤其是当背景噪声升高到一定程度时,传统固定门限值方法的通信系统将不能正常工作,而文中所提方法还具有良好的通信性能。     

TDCS基于权系数的基函数设计方法

为了充分利用背景干扰频谱分布信息以提高变换域通信系统(transform domain communication system,TDCS)抗干扰性能,提出了一种TDCS基于权系数的基函数幅度谱设计方法。在背景干扰存在的情况下,通过给采样后每个干扰频点幅值乘以一个权系数生成基函数各个频点的幅度谱值,并对系统传输误码性能进行理论分析,推导出系统最优误码性能时权系数的表达式。仿真结果表明,与传统二元判决系统相比,基于权系数系统具有更好的抗干扰性能,在干信比为29 d B、误码率为10-4时,信噪比增益为1.5 d B;在干信比为35 d B、信噪比为0 d B时,仍可以有效的建立通信。     

自适应多门限算法的MIMO-TDCS的设计与研究

针对已研究的多输入多输出变换域通信系统(Multiple-input Multiple-output Transform Domain Communication System,MIMO-TDCS)的基函数生成算法,利用了传统的二元判决方法不能准确反应信道质量差别的问题,提出了一种采用自适应多门限基函数生成算法的MIMO-TDCS系统。理论分析表明,此系统能够较好地克服传统二元判决算法不能充分体现各可用子信道质量差别的缺点,充分利用各可用子信道质量差别分配信号功率,提高了系统误码率性能。通过仿真分析,验证了此系统的可行性,以及此系统具有较强的抗干扰能力。     

基于小波包的变换域通信系统窄带干扰抑制技术

为了使变换域通信系统(TDCS)能够对窄带干扰频率进行精确定位,提高生成的基函数的频带利用率,提出了一种基于小波包变换的基函数生成方法.该方法采用树结构算法对信号进行分解,准确判断出窄带干扰的频率位置,改善了有用频带被过多剔除的情况.仿真结果表明,采用该方法的变换域通信系统比采用其他方法的变换域通信系统具有更强的干扰抑制能力和更好的自适应性.     

隐蔽通信中变换域通信系统双门限基函数设计

针对变换域通信系统中传统基函数二进制门限设计单一固定,且未考虑系统隐蔽性的缺点,提出了一种双门限基函数设计方法.通过理论分析推导,验证了基于高阶累积量进行系统隐蔽性评价的合理性.并通过高、低门限的合理设定,确立基函数幅度谱与干扰幅度谱的动态关系式.建立了以降低系统误码率为准则的优化模型,采用遍历法进行最终优化搜索.仿真结果表明:与传统的二进制门限设计相比,所设计双门限优化算法在隐蔽性上与传统二进制门限相当,且能够实现误码率性能的提升.此外,所设计的双门限结构与传统二进制门限能有效兼容.     

联合信道状态编码的基函数生成算法

针对远距离情况下基函数频谱失配导致的TDCS性能下降的问题,提出一种联合信道状态编码的远距离TDCS基函数生成算法。该算法通过对远距离收发两端的信道状态进行四进制合成编码,将联合信道划分为4种状态,根据频谱失配程度选择信道状态好的频点进行数据传输,并在解调前对接收信号进行滤波。理论分析表明,在相同情况下,使用联合信道状态编码机制的频谱利用率高于频谱交换机制的频谱利用率,从而有效避免收发两端放弃通信,更加接近TDCS的实际应用。仿真结果表明:该算法的抗干扰性能优于频谱交换机制,能够有效提高系统的频谱利用率,降低频谱失配对抗干扰性能的影响,扩展TDCS的应用范围。     

变换域通信系统及抗干扰性能仿真

基于变换域通信系统(TDCS)收发两端联合干扰感知、自主躲避干扰的基本思想,首先分析了TDCS发射机和接收机的工作原理,在给出了采用对称频谱的TDCS的发射和接收基函数模型之后,通过数学推导得到了TDCS采用MPSK调制时的系统抗干扰误比特率性能公式;其次分析了TDCS的抗干扰机理,发现收发基函数不一致时系统性能将遭受两个方面的损失:一是发射功率损失;二是接收了额外的白噪声和干扰功率;最后,基于MATLAB,仿真了基函数不一致及单音、多音、窄带干扰条件下TDCS的抗干扰性能,仿真结果与理论结果一致;通过仿真比较发现:相同工作带宽下的TDCS抗单音、多音、窄带干扰的性能要好于直接序列扩频系统.     

TDCS中随机相位的混沌产生方法

研究了传统的变换域通信系统(transform domain comunication system,TDCS)中基于线性反馈移位寄存器的抽头组合来构成相位映射的方法.根据TDCS对随机相位的要求,本文提出了一种新的随机相位产生方法,即利用混沌映射的方式产生随机相位矢量.具体的说是通过不同的初始值来控制混沌映射产生二值量化混沌序列,再通过相位映射器来产生随机相位,进而生成基函数.文中对混沌映射的实现方法以及基函数相关性能的仿真结果进行了详细讨论.通过与线性反馈移位寄存器产生基函数相关性能比较,混沌映射产生基函数具有更好的相关特性.混沌映射产生大量互相关系数很小的基函数,所以在多址应用中具有很大的优越性.     

用改进小波阈值分析法处理场地微动数据

针对场地土层监测数据受工程施工及气候变化等诸多外界因素的影响而出现土层结构判断失准的情况,基于小波分析理论,提出一种改进小波阈值去噪方法,用于处理青藏高原实测微动数据。首先采用基线校正法对原始监测数据进行调零,然后通过改进小波阈值分析法和传统滤波法分别对校正后的数据去噪处理,最后通过功率谱分析验证改进阈值小波分析法的滤波效果。对比结果表明：改进小波阈值分析法去噪效果优于传统滤波法,且与实测数据吻合较好,具有工程应用前景。     

一种基于邻值比较的信噪分离方法

为更高效地监测射电天文台站电磁环境,需针对宽带频谱序列研究高精度信噪分离方法,为进一步的信号识别和统计提供算法支撑.依托实测频谱数据样本,提出一种基于邻值比较的信噪分离方法.首先,采用邻值比较算法,提取宽带频谱的背景噪声,并对提取背景噪声进行滤波处理,结合标准差理论,确定宽带频谱的信噪分离阈值,实现宽带频谱信号和噪声的分离.其次,采用此方法对实测数据样本进行处理,并与现有信噪分离方法进行对比.结果表明,该方法通用性较好,信噪分离准确度高,能够应用于射电天文台站的电磁环境实时监测.     

遗传算法在最大熵多阈值分割的应用研究

图像分割最大熵多阈值算法存在计算复杂度高的弊端,目前针对这个问题所提出的各类算法效果都不太理想。依据遗传算法种群多样性好、收敛速度快的特点,本文将遗传算法应用到图像分割中,提出了一种基于最大熵多阈值分割技术的图像分割算法。仿真实验表明,新算法不仅能够对图像进行准确的分割,而且运行时间明显少于传统的分割算法。     

基于优选混沌切换序列的TDCS伪随机相位生成方法

为了提高变换域通信系统(transform domain communication system,TDCS)基函数的随机性与相关性,提出了一种基于优选混沌切换序列映射产生基函数伪随机相位的方法。该方法首先根据参数的不同设置产生混沌序列,然后根据平衡性与自相关性进行优选,得到优选后的序列进行映射产生伪随机相位,生成的基函数通过对数据进行调制实现通信。与传统一维m序列产生方法相比,利用优选混沌切换映射产生的基函数具有更好的随机性和相关性,在多用户条件下,有效降低了系统误码率,提高了变换域通信系统的抗截获能力,具有良好的多址应用能力。     

遗传算法在最大熵多阈值分割的应用研究

图像分割最大熵多阈值算法存在计算复杂度高的弊端,目前针对这个问题所提出的各类算法效果都不太理想.依据遗传算法种群多样性好、收敛速度快的特点,将遗传算法应用到图像分割中,提出了一种基于最大熵多阈值分割技术的图像分割算法.仿真实验表明,新算法不仅能够对图像进行准确的分割,而且运行时间明显少于传统的分割算法.     

基于数据拟合的宽带频谱窄带干扰提取方法

有效提取宽带频谱中窄带信号,统计和分析电波环境频谱中干扰信号特征,能为射电天文台站干扰源查找及干扰缓解策略提供重要支持。提出一种基于数据拟合的窄带干扰提取方法。首先,介绍了接收机中频频谱数据获取方法。基于中频频谱特征,采用多项式曲线、正弦曲线、高斯曲线对频谱数据进行拟合,分析了三种曲线拟合的残差平方和和相关系数,选用7级高斯曲线作为中频频谱的拟合曲线,基于拟合曲线设定干扰阈值,依据拟合曲线残差,提取宽带频谱中干扰信号;另外,采用7级高斯曲线对典型方向的8组频谱数据进行拟合处理及干扰信号提取,并对拟合结果的残差平方和和相关系数进行分析,验证了干扰提取方法的有效性。     

多级广义模糊综合评判理论与高校管理干部考核

介绍了多级广义模糊综合评判方法的基本原理，并应用多级模糊理论，对高校管理干部考核进行了综合评价研究。结果表明，这是一种行之有效的综合考核评估方法。