LDPC-DFH编码调制与系统性能仿真

研究短波差分跳频(DFH)通信系统适用的编码调制方案.将DFH系统频率转移函数看作一个编码器,利用多元域低密度奇偶校验(LDPC)码代替普通的频率转移函数生成跳频点序列,形成一种新的LDPC-DFH编码调制技术.给出LDPC-DFH的译码算法,并对高斯白噪声信道和短波(HF)信道下LDPC-DFH系统进行仿真.仿真结果表明,与传统DFH系统相比,LDPC-DFH系统的性能更优,而且在短波信道下仍能保持较好的误比特率性能.     

OFDM系统中一种基于训练引导的判决反馈均衡技术

针对OFDM系统,提出了一种基于训练引导的判决反馈均衡算法.算法中的信道估计以基于长训练序列的初始估计为基础,结合判决过程中所反映出的信道变化情况而综合得到.并将当前信道的预测值反馈回去,用以对接收的下一个数据符号进行均衡.通过仿真,测试了算法的误符号性能,并与常规的单一训练序列算法和基于导频的线性插值算法进行了比较.仿真结果表明,该算法可以很好的抵抗多径时延扩展和多普勒频移对接收信号的影响,均衡后的误符号性能较单一训练序列算法有3～4dB的性能改善,并能在最大多普勒频移高达275Hz范围内的高速移动环境下对信道衰落实施有效的估计和均衡.     

短波信道信噪比估计及其在信道均衡中的应用

基于短波Watterson信道模型,理论分析了基于训练序列的信噪比估计算法,并将其应用于短波信道均衡后信噪比估计中,解决信噪比估计过程中要求信道系数为实值、一帧数据范围内信道系数恒定、调制方式已知等问可题;并根据判决反馈均衡器在低信噪比时具有误差传递的特性,提出利用实时信噪比估计指导信道均衡在直接式与判决反馈式均衡算法间动态切换,以获取整体性能的提高;仿真验证了均衡后短波信道信噪比估计算法和信道均衡动态切换方式的可行性和有效性.     

采用导频符号的短波OFDM同步捕获算法

分析了现有OFDM信号检测和同步捕获方案在低信噪比条件下存在的不足。针对短波信道的特点，提出了一种利用m序列作为导频符号的信号检测和同步捕获方案。方案利用时频联合估计来得到可靠的信号检测，并从导频符号估计时间和频率偏移。理论分析和仿真表明，该方案在短波信道低信噪比条件下工作性能良好。     

一种复合型自适应Turbo均衡算法

针对短波信道以及短波瞬间通信以帧为单位进行传输的特点,提出了一种新的复合型自适应Turbo均衡算法(CATEA)。该算法结合最小均方(LMS)算法和递归最小平方(RLS)均衡算法的优点,分别在训练和直接判决阶段调整均衡器参数,因而克服了LMS算法收敛慢以及RLS算法计算量大的缺点。通过将该均衡算法与Viterbi译码算法进行迭代均衡和译码,极大地提高了均衡器性能,同时保持了较低的复杂性。仿真和实验测试证明了该算法的有效性。     

正交频分复用系统自适应分配算法分析

提出了两种自适应分配改进算法,这两种方法均适用于短波宽带正交频分复用(OFDM)系统.改进算法1对Ficsher算法进行了改进,弥补了Fischer算法不能应用在短波宽带信道下的重大缺陷:改进算法2对Chow算法进行了改进,弥补了Chow算法不能应用于严重频率选择性衰落信道和低信噪情况下的缺陷.计算机仿真了短波宽带信道背景下的固定OFDM算法、Chow算法和两种改进算法,仿真结果表明,改进算法要远远好于固定OFDM算法,改进算法1性能较好,计算简单,改进算法2性能较改进算法1好,但计算较为复杂.     

一种基于Alpha稳定分布的短波宽带信道改进模型

短波信道仿真是评价短波通信系统性能的一种重要手段。针对ITS宽带短波信道模型复杂度较高的问题,提出了基于对称α稳定分布(SαS)的ITS宽带短波信道模型,不仅简化了随机调制函数的生成方法,改善了信道多普勒扩展的灵活性;而且在保持良好的脉冲尖峰特性情况下,降低了噪声与干扰计算复杂度。仿真结果表明,该模型与短波宽带信道的实测数据保持了较好的一致性,可更加灵活高效地应用于实际宽带短波信道模拟系统。     

基于灰建模的OFDM窄带慢衰落慢时变信道估计算法

针对OFDM窄带信道在移动传输环境下的慢时变特性, 提出了一种基于灰建模的信道估计算法. 该算法利用前一时刻的已知信道信息, 建立灰色数学模型, 预测估计下一时刻的未知信道信息, 实现信道的动态跟踪. 理论分析和仿真结果验证了灰建模在以二维时频变量描述的信道估计领域中的可行性. 与传统方法相比, 该算法不仅对窄带慢衰落慢时变信道有良好的估计性能, 而且具有运算低、频谱利用率高等优点.     

利用时域相关的MIMO-OFDM信道估计算法

提出了一种适用于多入多出正交频分复用(MIMO-OFDM)系统的信道估计算法,详细说明了导频符号的特殊设计算法以及信道估计算法的原理,并对该算法的均方误差性能以及复杂度进行分析;该算法能够在信道多径时延信息准确已知或不准确时带来良好的估计精度,从而保证系统性能。将该算法应用于超三代-时分双工(B3G-TDD)系统中并在室外和室内环境下仿真,均方误差和系统误码率性能结果说明了该算法的有效性;该算法能够大大增强系统的鲁棒性。     

短波跳频FH/QDPSK系统信道自适应监测的研究(Ⅱ)

基于短波跳频FH/QDPSK系统的FFT解调,利用FFT解调的结果,提出了在瑞利衰落信道中对信道的BER进行实时自适应监测方法,该方法利用伪错监测及其非线性外推较好地解决了在较短的监测时间内获得较为精确的监测结果。模拟结果表明,采用伪错的非线性外推算法,其估值的最大绝对误差不超过0.28,最大相对误差不超过12.1%。     

基于OFDM的宽带短波数据调制解调器的设计

介绍了一种基于正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)技术的宽带短波数据调制解调器的设计方案。为了消除短波信道的多径衰落现象,将OFDM、带内频率分集和Turbb乘积码用于调制解调器的设计中。在共信道干扰被抑制的前提下,这种数据调制解调器可在带宽为125kHz的短波信道上实现8KB/s、16KB/s和32KB/s的数据传输。对这种宽带调制解调器在典型短波信道中的性能给出了数值仿真结果。     

带内残存干扰对OFDM-DPSK宽带短波Modem的影响

针对时变多径短波信道提出一种基于差分检测Turbo乘积编码正交频分复用的宽带短波调制解调器的设计方法,并且研究了短波信道带内残存干扰对调制解调器性能的影响。结果表明,用于调制解调器设计的频率等增益分集对带内残存干扰具有白化作用,白化后的带内残存干扰对调制解调器性能的影响和加性高斯噪声类似,系统设计中可将带内残存干扰和高斯噪声等同对待,简化宽带短波系统的设计。     

基于频偏补偿的TDS-OFDM系统同步方法

针对TDS-OFDM系统中载波频偏对基于PN序列自相关同步算法的影响,提出采用双滑动窗互相关的时间标尺函数来进行符号同步,利用该函数可以得到很好的相关峰值且不受频率偏移的影响。载波频偏由多径信道下各主要能量径的相关峰值估计得到,该估计算法可以得到较为准确的估计值和较大的估计范围。在典型的城市信道条件下对算法进行了仿真,结果表明：在较大的频偏条件下,本文方法得到了准确的符号同步和较好的频偏估计。     

BICM-OFDM中基于ML算法的迭代信道估计

基于最大似然估计(ML),提出了一种新的联合译码的迭代信道估计算法。该算法利用比特交织编码调制(BICM)中迭代译码的硬判决信息,进行信道估计与译码之间的信息交换。在基于BICM的OFDM系统(BICM-OFDM)中,在短波宽带信道下的仿真结果表明,经过4次迭代,系统的误码率性能收敛。与传统ML算法相比,算法可有效的提高估计精度。     

短波差分跳频系统序列译码的性能分析

基于短波差分跳频系统,提出了一种适于该系统的序列译码方法,并设计了适合序列译码的G函数。在加性白高斯噪声（additive white Gaussion noise, AWGN）信道和频率非选择性瑞利慢衰落信道条件下,对其比特误码率P_b性能进行了理论分析与数值仿真。仿真结果表明差分跳频的频率之间的相关性使其系统获得了一定的误跳纠正能力;如对于可用频率数为4、每跳传输1 bit的差分跳频系统,在AWGN信道条件下,当信噪比约为10 dB时,序列译码的P_b可达到10^-4,相对于逐符号译码的性能改善为2.5 dB;在瑞利信道条件下,当信噪比约为18 dB时,序列译码的P_b可达到10^-3,相对于逐符号译码的性能改善为15 dB,相对于逐符号译码,在短波差分系统中使用序列译码方法的效果更优。     

高频雷达中LFMCW信号的分析

高频雷达在现代战争和民用事业上发挥着越来越重要的作用 ,线性调频连续波 ( L FMCW)信号是高频雷达常采用的信号形式。就 L FMCW信号在高频雷达中的应用作了具体分析 ,并导出了其差频相位的具体表达式 ,它表现出了要检测的各量的物理意义 ,对检测的方法提供了理论依据。在此基础上 ,利用二维 FFT处理技术对目标回波信号的信息提取进行了仿真 ,并对仿真结果进行了分析     

基于波达方向矩阵的MIMO-OFDM系统载频偏移估计

MIMO-OFDM系统中设置虚拟子载波后,时域接收符号向量与经频域信道系数加权的频域发射符号向量之间通过一个范德蒙矩阵相互联系,且该矩阵的列向量的结构决定于载频偏移量。基于此,提出了一种采用波达矩阵方法、利用范德蒙矩阵的移不变结构完成载频偏移估计的闭式频偏估计方法。该方法综合地利用了多收发天线的空域分集效应,降低了信道零点对频偏估计性能的影响,有效地提高了估计的均方误差性能。仿真结果验证了不同天线配置情况下所提出算法的性能。     

短波IP网络中速率自适应与SR-ARQ性能分析

短波信道的时变特性将严重影响短波通信的传输效率,同时在短波IP（Internet protocol）组网通信中影响更为显著。为此,在短波IP数据传输中给出基于选择重发ARQ (selective repeat automatic repeat-requst,SR-ARQ)的自适应调整速率的短波通信系统。系统选择有效吞吐率作为速率自适应阈值判决标准,得出了一般有效吞吐率表达式,以及不同速率判决的最佳阈值。理论分析和仿真验证了与单一速率系统相比较,系统吞吐率有明显提高。最后通过理论计算和仿真分析证明在数据分组和IP数据包在排队性能上,系统同样具有明显优越性。     

自适应比特功率分配的电力线通信OFDM系统仿真

针对低压电力线通信信道的实际条件,探讨了相应的自适应正交频分(OFDM)系统模型。提出将具有全局优化进化能力的粒子群算法用于多用户自适应OFDM系统的比特、功率分配,能够提高频谱利用率,降低系统发射功率。采用改进的粒子群算法,增大算法后期粒子位置的改变量,克服算法容易出现早熟收敛问题。在典型电力线信道环境的仿真分析表明,相比于已有算法,该算法在保证系统通信性能的同时,提高了运算速度。     

SC-FDE系统中基于UW的联合信道估计均衡算法

针对基于特殊字(unique word, UW)帧结构的单载波频域均衡(single carrier frequency domain equalization, SC-FDE)系统提出一种联合信道估计噪声预测最小均方误差-残留码间干扰消除(minimum mean square error-residual intersymbol interference cancellation, MMSE-RISIC)均衡算法。该算法包括噪声预测MMSE-RISIC均衡算法与基于UW的噪声消除时域信道估计算法, 并将频域均衡算法与信道估计算法相结合。最后,利用华北地区300 km的9径散射链路参数进行仿真, 结果表明基于UW的噪声消除时域信道估计算法较基于UW的时域信道估计算法总体性能有所提高, 当误码率为10^-2时信噪比大约有1.2 dB的性能增益; 联合信道估计噪声预测MMSE-RISIC均衡算法相比改进MMSE-RISIC均衡算法性能也有提高, 当误码率为10^-2时信噪比大约有3.2 dB的性能增益。