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。     

无源数据传输系统的改进型Manchester码

针对能量传输效率和位定时信息提取的要求,提出了一种基带码型即改进型Manchester码。文中给出了该码的编码方法,分析能量传输效率、功率谱及AWGN信道非相干解调的误码性能,提出了解码方法并实测出系统关键节点的电压波形。该编码的能量传输效率比Manchester码高55%,同时具备位定时信息易于提取的优点,可以在非相干解调中充分利用其位定时信息解决接收端内部震荡器不稳定造成的采样时刻误差累积问题。     

HSDPA系统中的Turbo迭代均衡

为了提高第三代移动通信系统增强技术HSDPA的性能, 提出了一种Turbo迭代码片均衡接收机结构. 该接收机主要由码片均衡器, 软入软出（SISO）的多码道检测器与Turbo解码器构成. 码片均衡器对信道进行均衡参与第一次迭代, 其后的每次迭代中, 检测器输出的外信息作为解码器输入的先验信息, 而解码器输出的外信息则作为检测器输入的先验信息. 计算机仿真表明Turbo迭代均衡接收机性能明显优于传统的接收机.     

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.     

群时延和放大器非线性对TDRSS系统误码性能的影响

为研究群时延失真和行波管放大器(TWTA)非线性两者对TDRS系统误码性能影响的关系,首先介绍了群时延和TWTA非线性的概念以及对应的数学推导;然后使用MATLAB/SIMULINK仿真软件包搭建基于TDRS系统的群时延失真和TWTA非线性特性的联合仿真模型;通过对QPSK调制信号在该模型下的仿真分析,得出了群时延失真和TWTA非线性特性对TDRS系统误码性能的影响是不相关的关系。     

MIMO系统中基于置信度传播的多用户检测算法

MIMO (mltiple-input, mltiple-output) 系统中不同发送天线发射的信号在接收天线上叠加, 形成相互干扰, 可以采用多用户检测算法进行解调以提高系统性能. 因此提出将LDPC码解码理论中的置信度传播(belief propagation)思想引入MIMO系统的解调技术, 从而得到了一种新的基于置信度传播的多用户检测算法. 新算法的复杂度只与发送/接收天线数目的平方成正比. 仿真结果表明, 新算法在低信噪比条件下误比特率性能优于传统的线性MMSE多用户检测器, 但在高信噪比条件下则存在误比特率的“地板效应”, 因此比较适合于采用信道编码的系统. 虽然该算法是基于MIMO系统地推导而来的, 但显然它也可以被推广应用到一般的CDMA系统中去.     

LDPCA在分布式视频编码码率控制中的应用

系统的阐述了低密度奇偶校验累积码（Low-Density Parity—Check Accumulate Codes，LDPCA）在分布式视频编码（Distributed Video Coding，DVC）码率控制中的应用。通过分析DVC中的重要环节：码率控制，在对几种变速率码对比的基础上重点讨论了LDPCA的原理及设计方案，并对其性能进行了仿真。仿真结果表明，采用中等码长的不规则LDPCA码表现出接近Slepian—Wolf理想界限的优异性能。     

广义正交信号理论及其应用

传统的正交信号用于码分多址（CDMA）通信系统时，由于多址接入时延和信道多径时延影响，信号间的正交性将不可避免地因相对时称而受到不同程度的破坏，从而严重影响通信性能，降低系统容量。作者提出的广义正交新概念，使得信号之间可以在一个区域内正交，而不是传统的单点正交，基于这一概念，可以构造出适用于准同步CDMA（QS－CDMA）通信且性能优异的广义正交扩频码本文阐述了这一广义正交新理论，给出了相应的广义正交信号设计和理论界，并讨论了在QS－CDMA通信系统中的应用。     

QAM调制下的多进制Turbo码

提出了一种多进制Ｔｕｒｂｏ码的概念，并在此基础上给出了一种新的译码算法，在ＱＡＭ调制的情况下，该算法避免了二进制码所需的信息分离过程所造成的信息损失，因此具有更好的性能，该算法的并行运算特征使其可获得更高的译码速度，另外还提出了一种如何降低平均迭代次数的方法。     

基于经典Goppa码的非对称量子稳定子码构造

自从Calderbank等人建立了从经典纠错码构造量子纠错码的CRSS构造法以来，人们利用经典纠错码构造了大量的性能良好的量子纠错码，称为量子稳定子码．最近的物理实验表明，大多数量子力学系统中发生量子比特翻转错误的概率远小于量子相位翻转错误的概率，针对这一情况所构造的纠错码称为非对称量子纠错码．本文分别基于嵌套包含Goppa码与对偶包含Goppa码构造了一系列新的非对称量子稳定子码．在基于嵌套包含Goppa码构造非对称量子码时，首先对Goppa码的选取做一定的限制．以便解析构造量子码．对于一般情况下的构造，则是借助于数学软件Matlab计算Goppa码对偶码的最小距离进行的．在基于对偶包含Goppa码的构造中，所构造量子码的纠错能力主要体现在纠正Z类型错误上．     

一种改进的QC-LDPC码码型构造

低密度奇偶校验码（LDPCcodes）码是一种性能接近香浓限得线性分组码，而准循环低密度奇偶校验码（QC—LDPCcodes）是LDPC码的一个重要子类。本文中，我们提出了一种基于QC—LDPC码的改进码型，仿真结果表明在中长帧长时改进码型的性能要优于QC—LDPC码，且由于其该码的特殊结构，该码较之与QC—LDPC码更易于编码器实现。     

无线传感器网络中OOFSK和FSK能耗性能

无线传感器网络（WSNs）节点通常使用电池来供电，这成为限制其广泛应用的瓶颈．所以低功耗WSNs的设计成为人们研究的重点．WSNs的传输体制很大程度上决定了整个网络的能耗性能．本文中将频移键控调制（FSK）和开关频移键控调制（OOFSK）两种高效的传输方式引入WSNs，通过建立基本通信模型，推导他们的能耗性能指标及变化趋势．通过数值分析结果可知，在低信噪比、低OOFSK调制占空比等条件下，OOFSK传输具有明显的能耗优势．同时进一步分析得到OOFSK和FSK调制在WSNs中的应用场景，对低功耗WSNs的调制模式设计具有积极作用．     

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.     

VLBI相时延及其在深空探测器测定轨中的应用

甚长基线干涉测量(very long baseline interferometry,VLBI)技术是深空探测器测定轨的方法之一,也是行星无线电科学研究的重要手段.VLBI相时延通过解算相关相位的整周模糊度解算出探测器的VLBI时延观测量,可有效地降低相位随机误差的影响,从而提高时延测量的精度.本文论述了解算相位整周模糊度的条件和方法,给出相时延的解算方法,并分析比较了相时延与群时延的随机误差水平.以嫦娥二号(CE2)卫星飞往拉格朗日L2点的探测任务为例,求解了两个月内10次VLBI观测的相时延并分析了数据质量.相时延和群时延分别联合测速测距数据的定轨结果表明,在150万公里的距离上相时延用于探测器的定轨是可行的.     

基于多节点分组协作干扰的无线物理层安全传输

针对无线通信的安全传输问题,提出了一种新的多节点分组协作干扰以增强安全的策略.在源节点发送私密信息的同时,传统协作干扰策略中所有的协作节点发送公共的人工噪声干扰窃听用户,而分组协作干扰策略中协作节点分组发送不同的人工噪声.为了保证人工噪声不干扰目的节点,协作干扰策略的波束形成系数的设计基于迫零准则.在节点独立功率约束的条件下,传统干扰策略无法有效的利用所有协作节点的阻塞功率,而分组干扰策略将每两个信道增益接近的节点划分为一组,从而保证组内的协作节点能近乎完全利用可用的阻塞总功率.仿真结果验证了最小距离分组干扰策略利用的阻塞总功率最大,也对应最大的平均安全速率.为更易于实现,文中还提出了基于相对距离的固定分组策略.除此之外,文中还考虑了人工噪声泄露的情况,此时传统协作干扰策略完全失效,而分组协作干扰策略即便是只有一组有效,也可以保证平均安全速率依然随协作节点最大发射功率增大而增大.实验结果证实了分组协作干扰策略要优于传统协作干扰策略.     

基于模糊PID的数字控制在DC／DC变换器中的应用

针对DC／DC变换器这种非线性系统，提出了一种基于模糊PID的数字控制方法。该方法通过对输出电压的偏差及偏差变化率的识别，进行模糊推理，实现对PID控制器参数的在线调节。电流连续模式和断续模式下的Buck变换器仿真结果表明，该方法能有效减小系统的超调量，提高系统的响应速度，缩短系统的调节时间，增强控制系统的动态性能。     

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．     

OFDM电力线载波通信系统的AGC实现

针对电力线载波通信信道衰减比较严重，具有时变性，在突发通信模式卞的正交频分复用（OFDM）系统中信号发送不连续的问题，提出一种适用于基于OFDM技术的电力线载波通信系统使用的自动增益控钠（AGC）方案。本方案先进行同步检测，再进行AGC控制，利用前导序列一个符号的能量大小进行增益系数的控制。将本方案应用于G3电力线载波协议（G3-PLC）系统中，并在FPGA上进行实现。仿真和实现效果表明，本文提出的方案结构简单，收敛速度快，遣行可靠。     

带前置光放大的星间微波光子链路建模及性能优化

摘要考虑到星间微波光子链路中信号经远距离传输损耗大，利用前置光放大来提高链路的信噪比．建立了带前置光放大的星间微波光子链路模型，利用Bessel函数展开和Graf加法定理推导出了信噪比（SNR）的解析表达式．确定了对链路影响最大的主要噪声成分，在不同前置放大器增益的条件下，对调制器直流偏置相移进行了优化，使得在给定SNR要求下所需激光器输出光功率最小，并进一步分析了前置放大器增益对最小激光器输出功率和最优直流偏置相移的影响．数值仿真结果表明：随着前置放大器增益的增加，达到指定SNR所需的激光器输出功率变小，相应的最优直流偏置相移先减小后增大．对于QPSK调制信号，未加前置放大器时，SNR要达到15．56dB（BER=10-9），激光器输出光功率至少为45dBm，而前置放大器增益为15dB时，只需要22．57dBm．