基于循环映射算法的并行组合扩频通信

并行组合扩频通信比普通的直扩通信和软扩频通信具有更高的信息传输效率。在接收过程中,如果选出的r个最大扩频序列中有一个序列出错,就会造成大量误码。现有的数据序列映射算法都没有判断和纠错序列出错的能力。提出了基于循环映射的新数据序列映射算法,通过对选取扩频序列增加强约束关系,使新数据序列映射算法具有判断和纠正一个序列出错的能力,大大降低系统误码率。理论分析和仿真结果表明,在同等信噪比下,循环映射数据序列映射算法能使误码率降低2个量级等级,大大提高并行组合扩频通信的可靠性。     

一种支持CDMA机制的水声扩频通信系统

针对水声无线传感器网络基于CDMA组网的需求,提出了一种支持CDMA机制的水声扩频通信系统UADSSS/CDMA(a Direct Sequence Spread Spectrum based Underwater Acoustic Communication System for CDMA based Networks).系统采用直接序列扩频方式,调制方式为BPSK/OPSK,信道编码采用RA码.为了降低接收机的相位捕获复杂度,发射机采用扩频码相位和载波相位同相的载波调制方式.接收机采用基于带通信号捕获的方法,支持码分多址访问,捕获算法为延迟相关捕获算法;采用先解扩后解调的系统结构,提高系统的通信速率.进行了基于MATLAB的仿真和基于实验系统的验证.仿真和实验结果表明,系统在抑制多径干扰和支持多用户通信方面具有良好的性能,在具有两个用户通信干扰的水池环境下,系统误码率为10-3数量级.     

超宽带TH-PPM 调制技术抗干扰性能研究

针对超宽带TH-PPM调制技术在多个频带干扰条件下的抗干扰性能进行了分析研究。基于超宽带TH-PPM调制所使用脉冲波形的不同,推导得出了在多个频带干扰条件下,超宽带TH-PPM调制技术的抗干扰能力指标的通用数学表达式。该结果对单频带干扰也同样适用。此外,在多个频带干扰条件下,对超宽带TH-PPM调制技术、直接序列扩频调制技术和跳频调制技术的抗干扰性能进行了比较分析研究,并分别对其进行了数值仿真。仿真结果表明,在多数情况下,超宽带TH-PPM调制技术抑制多个频带干扰的能力,明显优于直接序列扩频调制技术和跳频调制技术。     

DS-BPSK超宽带通信系统的误码率分析

分析了采用直接序列扩频-二进制移相键控(DS-BPSK)方案的超宽带(ultra-wideband,UWB)通信系统的原理及实现方案。在此基础上推导出DS-BPSK UWB通信系统误码率的理论计算公式,并利用Matlab对系统性能进行了仿真。仿真结果显示,该理论公式较好地反映影响DS-BPSK超宽带通信系统信道容量的各种因素,分析结果与实际情况基本吻合。     

基于正交信道的双M-ary扩频通信方案

针对传统系统中伪码资源缺乏以及同步实现较困难等方面的问题,提出一种新的双M-ary扩频通信系统方案,该系统采用两条正交支路传输信息,其中在同相支路上采用M-ary双正交扩频调制,在正交支路上采用CPSK扩频调制。该方案能够利用信息自身扩频调制准确实现同步,不需要额外提供同步资源。仿真结果表明,它与传统M-ary扩频方案性能相一致,但在传输比特信息时,它只需约四分之一的传统M-ary扩频的条数,有效地节省了扩频码资源。     

基于M序列同步的混沌扩频通信系统研究与仿真

数字混沌扩频同步技术是混沌扩频通信关键技术之一.提出了一种基于m序列同步的混沌扩频新方法,建立了相应的混沌扩频通信系统动态可视化仿真模型.通过对m序列的捕获,建立业务信道,系统通过向发射端和接收端发射握手信号,实现收发两端混沌序列的同步;系统失步时,业务信道被破坏,通过对m序列的跟踪,再次建立业务信道,实现收发两端混沌序列的同步.研究表明,所建立的混沌扩频通信系统既解决了混沌序列在扩频通信中的难同步问题,又具有优良的保密性能,为混沌扩频通信的实际应用奠定了技术基础.     

正交频分复用循环移位扩频水声通信

针对常规直接序列扩频水声通信数据传输速率低及M元扩频水声通信接收机复杂度高的问题,提出了一种正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing, OFDM)技术和循环移位键控(cyclic shift keying, CSK)技术相结合的调制方式,该调制能很大程度地提高系统的带宽使用率。从理论上对该方法在高斯白噪声信道条件下的误码率进行了分析。同时,采用Chu序列作为扩频序列,通过理论推导得出其峰均功率比(peak to average power ratio,PAPR)的上限为3dB。利用实际湖试测量得到的多径信道模型,与DSSS-OFDM方法进行了误码率性能的分析比较。结果表明,新提出的方法具有很好的抗多径性能,且具有带宽利用率高、复杂度低的特点,适用于中、远程及多用户水声通信。     

脉冲无线电超宽带技术的抗干扰性研究

研究了超宽带脉冲无线电(impulseradio-IR)方案的抗干扰性能。首先分析了超宽带技术与传统的直接序列扩频技术的区别,然后建立了TH-IR和DS-IR超宽带系统的仿真模型,得到两种IR系统在多种干扰条件下的误码率性能。研究结果表明在单音干扰,多音干扰,部分频带,阻塞干扰下,DS-IR方案的抗干扰能力都比TH-IR强。这为脉冲无线电技术在军事通信系统中的应用提供了参考。     

一种脉冲超宽带测控信号及其性能分析

将脉冲超宽带技术应用于航天测控系统,可大大提高测控信号的安全性。对测控信号形式的选择是脉冲超宽带测控系统中首先要考虑的问题。将目前常用的两种脉冲超宽带信号形式相结合,提出了一种同时对脉冲进行幅度调制和位置调制的混合调制脉冲超宽带测控信号。利用对数正态阴影衰落模型分析了信号的传输性能,利用模糊函数分析了信号的测量性能,同时针对阻塞式噪声干扰,分析了信号的抗干扰性能。仿真结果表明,混合调制脉冲超宽带测控信号具有良好的传输性能、测量性能和抗干扰性能,是一种较理想的脉冲超宽带测控信号形式。     

超宽带系统中的迭代多用户检测算法

针对超宽带通信系统的多用户检测问题,将Turbo理论中的迭代思想应用于跳时超宽带多址通信系统的多用户检测中,提出了一种基于Turbo码的多用户检测与跳时超宽带多址系统相结合的联合应用方案———迭代多用户检测器,并推导出了一种基于软干扰消除和最小均方误差(MMSE)滤波的低复杂度迭代多用户检测算法,仿真结果证明,在室内超宽带信道条件下,使用该算法的这种接收结构的性能显著优于传统接收机,经过几次迭代后多址干扰被有效地抑制,系统性能明显提高。     

The influence of PRF on BER performance of THSS UWB radio systemwith PPM in dense multipath fading environments

1.INTRODUCTION Ultrawidebandwidth(UWB)radio,namedasim pulseradio(IR),hasrecentlybeengreatinterestin military,scientific,andcommercialsectors[1～3]. UWBradiosystemsusingtimehoppingspreadspec trum(THSS)andPPMareideallysuitedforfuture in buildingwirelesscommunications,astheyoperate atlowpowerlevels,providehighcapacityandallow toachievehighvariablebitrateswithgoodtransmis sionqualityindensemultipathfadingenviron ments[4～6].Becauseofthefinedelayresolutionprop ertiesofUWBsignals,whi…     

一种认知超宽带无线通信系统的设计与实现

从改善UWB通信系统与常规无线电系统电磁兼容性角度出发,研究一种认知M元扩频UWB通信方案. 与DS-UWB不同,依据所提方案,发送信号中M个近似正交的PN码随机出现,传输波形不存在循环周期性,信号频谱非常平滑,基本没有谐波状谱线,功率谱更类似于白噪声,隐蔽性更好,抗噪声性能更强,归一化误码特性随M的增大而改善,直至逼近香农限. 为防止带内常规无线电信号恶化系统性能,在接收机前端设计了频谱感知与干扰避免算法,理论分析与仿真实验表明所提算法可有效对抗窄带干扰对系统带来的影响,大幅提高系统性能. 该技术方案,在极低性噪比条件下的应急通信与隐蔽通信等领域有重要推广应用价值.     

Optimal design of basic pulse waveforms for THSS UWB radio systems

1.INTRODUCTION Recently,therehasbeenagreatinterestinUWBra dioforfuturehighrateshort rangewirelesscommu nications[1～4].Forhighlyresolvingmultipathand generatingUWBsignalswithrelativelylowcomplexi ty,UWBradiosystemsusuallyuseTHSSimpulse trainwithPPMtocarrydatainformation[5,6].That iswhyitissometimescalledimpulseradio(IR).The essenceofUWBradioisthatitdoesnotuseasinu soidalcarrierbutinsteadcommunicateswithaTHSS basebandsignalcomposedofsubnanosecondpulses withPPM.Thatis,UWBra…     

时间反演UWB通信系统的窄带干扰抑制

超宽带(ultra wide band, UWB)通信系统工作在3.1~10.6 GHz的频谱范围内,与现存的一些通信系统共用频谱资源。为了防止UWB通信系统对其他通信系统造成干扰,美国联邦通信委员会将UWB的室内辐射功率谱密度限制在-41.3 dBm/MHz以下,但UWB通信系统会受到其共存的窄带系统的严重干扰。针对此问题,本文在接收端设计了一种自适应无限脉冲响应陷波器,推导了-3 dB处的自适应带宽,同时结合最速下降算法,找到陷波器的最优带宽,从而抑制UWB中的窄带干扰(narrow band interference, NBI)。最后使用蒙特卡罗仿真验证出自适应陷波器有效抑制了时间反演(time reversal, TR)UWB通信系统中的NBI,提升系统误比特率(bit error rate, BER)。     

UWB通信系统中的窄带干扰检测算法研究

针对改进的多带并发UWB通信系统的干扰检测算法和干扰抑制性能进行了分析.鉴于传统多带UWB调制方案的不足,对改进的多带并发UWB通信系统进行了数学分析和描述.在此基础上,提出了一种新的低采样率的共存干扰检测算法——并发子带干扰检测算法,并对该算法进行了数学分析和系统仿真.分析和仿真结果表明,该算法可在信号帧速率的采样量级上,完成对共存窄带干扰的有效检测,并与多带并发UWB系统的干扰抑制处理相结合,可对共存干扰进行有效抑制,明显改善共存UWB系统的误码率性能.     

UWB通信系统隐蔽性能仿真分析及系统设计方法

超宽带(UWB)由于其低检测概率(LPD)特性而很有可能成为一种用于战术隐蔽通信的技术.针对两类常用的超宽带无线电信号IR-UWB和MB-OFDM,采用最佳未知信号检测接收机,通过仿真及与直接序列扩频(DSSS)系统比较,评估了超宽带系统的隐蔽性能并提出了提高系统隐蔽性的系统设计方法,剖析了提高IR-UWB通信系统隐蔽性的实现限制.     

基于多涡卷Jerk-Chua混沌和自编码的扩频码构造方法

为了提高扩频通信系统信息传输的可靠性和安全性,提出一种基于复合多涡卷Jerk-Chua混沌与自编码相融合的扩频码构造算法。首先引用二维Henon变换和离散标准映射的构造思想产生一种新的非线性融合函数,其次通过该融合函数将复合多涡卷Jerk-Chua混沌产生的随机序列与自回归自编码随机序列相融合产生高质量复合随机序列作为新的扩频码。最后通过Matlab仿真测试表明,该算法相比现有方法得到的随机序列复杂度更高、随机性和相关性更好,应用于扩频通信系统中的误码率得到了一定改善,能够满足高安全性和高动态变化环境要求的通信系统信息安全保密的传输。     

一类适用于超宽带无线电的跳时序列族

跳时技术是超宽带无线电实现多址通信的一项关键技术。为保证超宽带无线电的可靠通信并减小系统中用户之间的多址干扰,系统要求跳时序列具有优良的跳时相关性能。基于对二次同余理论的研究,构造了一类适合于超宽带无线电通信系统的跳时序列族,给出了它的构造方法和序列的性质。然后通过对跳时序列相关性能的分析,证明了所得到的跳时序列族具有优良的跳时相关性能,满足跳时异相自相关最大值S_(max)≤2,跳时互相关最大值C_(max)≤4。最后,将该类跳时序列族用于超宽带无线电多用户通信系统进行了误码率性能仿真,仿真结果表明采用该序列族将使系统具有更好的多址性能。