瑞利衰落信道下扩频通信系统抗多径干扰性能研究

在一种新的实用瑞利衰落信道下,存在加性高斯白噪声,对直接序列扩频(DSSS)通信系统抑制码片内、外多径干扰的能力进行理论分析与计算机仿真。证实扩频通信系统在多径瑞利衰落信道中传输时能有效地克服多径衰落;在多径衰落信道较强的条件下,与提高扩频增益相比,增加扩频码的码长对于提高移动通信系统的抗多径衰落性能更加有效,但是扩频增益并非越高越好,需合理选取。     

一种在快衰落空间相关环境下特征向量调制的非相干通信方法

利用信道的统计相关信息,提出一种在快衰落相关信道中非相干通信的新方法.发射端将信息比特1调制为发射相关矩阵的最大特征向量,将信息比特0调制为0特征向量.接收端将每根天线上的信号功率合并,并通过与一预设阈值比较来检测比特信息流.分析表明,这种方法实现了最大发射相关增益与完全接收分集增益.进一步将这种特征向量调制扩充到M进制调制的环境下,分析可得此时的系统分集增益下降2M-1倍.通过与差分酉空时调制(differential unitary space time modulation)的仿真比较,在块衰落(block fading)准静态信道中,与差分酉空时调制有相当的性能;在快衰落的信道中,差分酉空时调制已无法工作,而该方法仍可以实现完全接收分集增益.     

基于测量的大规模多天线无线信道时间色散特性分析

大规模多天线系统可以利用空间分集技术进一步挖掘空间域增益,从而大幅度提升无线通信系统能量效率和功率效率.真实可靠的信道模型是无线通信系统设计和实践的基础.本文基于大规模多天线系统的真实测量,研究了大规模多天线无线信道的时间色散特性,并对比了1.472 5GHz和4.45GHz两个中心工作频点下无线信道的多径时延功率分布、均方根时延和相干带宽等测量结果.结果证明:传统通信系统中广泛接受的平稳非相关散射的理论假设不成立,在大规模多天线系统中多径衰落呈现一定的相关性.     

基于自适应链路技术的快速分集复用折中算法

对多天线系统误码率性能进行了深入分析,针对以往研究多侧重于分别提高系统分集增益或复用增益,未能充分利用多天线系统性能的问题,提出了基于自适应码率、功率分配技术的多天线系统分集复用折中算法,并进一步给出具有较低计算量的快速折中算法.所提算法以系统误码率为准则,根据信道实时状态信息选择多天线系统工作方式,充分利用系统分集复用增益的同时提供了较好的抗扰动性能,具有较低的计算复杂度,适于实际的通信环境.仿真结果表明与传统算法相比,该算法具有较好的性能.     

基于Woven卷积码的FM-DCSK系统在衰落信道下的性能分析

调频-差分相干混沌相移控件（FM-DCSK）是一种针对移动通信中的多径环境提出的调制解调方式.它以一种高频混沌信号作为载波,采用非相干解调,对抗多径衰落有很好的效果.提出了Woven卷积码的FM-DCSK系统,通过仿真发现,在AWGN和Rayleigh,Ricean平坦衰落以及Rayleigh多径衰落环境下,Woven卷积码比传统信道编码对改善该系统的性能更具优势,尤其在衰落信道下前者编码增益十分显著.这对将FM-DCSK技术纳入未来抗干扰通信系统进行实用化设计具有重要价值.     

CDMA通信系统信道估计研究

在CDMA通信系统中,由于在多径衰落信道下使用了时变扩频码,使得信道估计非常困难,而对接收机的设计往往需要信道的先验知识。本文建立了长码条件下的CDMA通信系统模型和多径频率选择性衰落信道的FIR滤波器模型,利用子空间分解的方法,推导了长码条件下CDMA通信系统的信道估计算法,并仿真分析算法的性能。     

MIMO-OFDM信道估计算法

以水声通信为例来研究MIMO_OFDM信道估计算法。OFDM技术可以对抗水声信道中的多径传播并能实现高的频谱效率。空时编码技术则能够获得空间增益并有效对抗信道衰落。本文设计实现了一个基于MIMO-OFDM技术的水声通信系统,该系统着重研究LS(最小二乘算法)与MMSE(最小均方误差算法)的实现方法,并对比两者性能上的差异。     

WCDMA中基于分形插值的信道估计方法

为改进第3代移动通信标准WCDMA中基于时分复用导频符号辅助的信道估计问题,将分形理论引入多径衰落信道的描述．在多径衰落的分数布朗运动模型的基础上,提出一种利用两个连续时隙的导频符号估计出的信道参数进行分形内插的信道估计方法．与传统方法相比,该算法充分考虑了在高速运动及深度衰落的情况下信道参数快速变化的因素,使系统能更准确地估计衰落信道的参数,其性能在高速信道下优于原有算法,且可以自适应地跟踪信道衰落的变化．仿真结果验证了采用该方法的Rake接收机性能．与传统的随机模型相比,新的分形信道模型能更好地刻画出多径衰落的行为．     

基于信道状态信息反馈的特征波束形成算法

在多输入多输出通信系统中,为了有效地降低系统的误符号率,提出了一种特征波束形成算法。在假设接收端能准确地完成信道估计,并能及时将信道的互相关矩阵反馈到发射端的基础上,研究了接收和发射均采用多天线的特征波束形成算法,对其性能进行了详细的分析和推导,并在此基础上研究了波束形成与空时块码的结合以提高系统的频谱利用率。计算机仿真结果表明,在接收端采用多根天线相对于单根天线能明显降低系统的误符号率。特征波束形成算法通过同时提供波束形成增益和分集增益位置,有效地提高了系统性能。     

CFBM-MC-CDMA通信系统下行链路的性能分析

提出了一种基于复数滤波器组调制的多载波码分多址(CFBM-MC-CDMA)通信系统模型,并在理论上分析了系统下行链路采用等增益合并和最大比合并2种检测方法时在瑞利多径衰落信道下的性能,系统采用等增益合并时的性能优于采用最大比合并时的性能.系统由于采用优化复数滤波器组调制,子载波频谱边沿衰落比较陡,相邻子载波频谱重叠比较少,等效于加入频率保护间隔,不需要传统系统采用的时间保护间隔.仿真结果表明所提出的系统具有较低的信道间干扰和较强的抗多径干扰和窄带干扰的鲁棒性,其低信噪比时的性能明显好于传统的基于DFT变换的MC-CDMA系统的性能.     

一种新型的CDMA通信信号侦收处理中的同步算法

扩频码的同步是实现对截获到的CDMA无线通信信号信息进行解析的基本条件.依据CDMA2000移动通信系统各用户扩频码的特点,针对该类无中心节点的CDMA通信系统,提出一种新型的CDMA通信信号侦收处理过程中的同步算法,该算法采用信道和时延联合估计技术,通过把用户传播时延的影响置入信道响应矩阵中,首先由信道估计间接获取用...     

高阶矩的衰落信道中OFDM信号检测算法

正交频分复用是一种具有很强抗多径干扰、码间干扰和窄带干扰以及很高频谱利用率的高效数据传输技术,已经得到广泛的应用;OFDM信号的自动识别和调制参数的估计是非协作通信和认知无线电中的关键问题。以基于高阶累计量的正交频分复用(OFDM)信号检测算法为研究对象,针对衰落信道将影响信号高阶统计特性的问题,提出一种适用于衰落信道环境中的基于高阶矩的OFDM信号检测算法,用以区别多载波信号(OFDM)与单载波信号(MFSK,MQAM);并通过数学推导和仿真数据验证了所提算法的可行性和衰落信号适应能力。     

多径衰落的空间相关性及其对空间分集接收机的影响

给出了一个蜂窝通信中基站空间分集接收的信道模型,并采用此模型通过仿真研究了不同天线上信号衰落的相关性及其对接收机性能的影响。此外,还给出了在已知相关矩阵的条件下,分集接收机平均误码率的数值计算方法,与通常计算误码率采用的蒙特卡罗仿真方法相比大大地降低了运算量。     

采用导频子载波的OFDM系统频偏跟踪算法

为了进一步提高多径快衰落环境下,正交频分复用(orthogonal frequency-division multiplexing,OFDM)系统的载波频偏估计精度,研究了利用在OFDM符号中插入的导频子载波进行小数倍频偏跟踪的算法在多径快衰落信道下的频偏跟踪性能.通过与常规的基于循环前缀的跟踪算法进行比较,采用导频子载波的频偏跟踪算法,不仅在高斯白噪声信道下能达到很好的频偏跟踪性能,而且在多径快衰落信道下也能实现更准确的频偏估计,因此采用导频子载波的算法更适合用于多径快衰落信道下的频偏跟踪.     

多天线系统特征波束成形技术中的功率分配算法

介绍了基于特征波束成形的多天线传输技术.针对特征波束成形技术与两种典型的多天线技术(空时编码和分层空时)相结合的系统,从提高系统传输性能出发,分别推导了在独立同分布衰落信道中,发射端已知信道相关矩阵信息的情况下,特征波束成形的功率分配算法.仿真和分析结果表明,在发射端已知信道信息有限的情况下,作者提出的方法能显著改善多天线传输系统的性能,并且在发射天线间存在相关性时,仍能改善系统的性能.     

改进时变多径信道下OFDM系统性能分析

为了更加精确地描述移动无线通信信道的时变多径特性,对传统的时变多径信道模型进行了改进,基于维纳过程将多径相位分量建模为时间变量,从理论上对经历时变多径信道的OFDM系统接收信号分量进行分析与计算,推导了系统的误码率,并对理论值与仿真结果进行了对比．结果表明：与传统信道模型相比,改进信道模型的衰落自相关谱和OFDM系统误码率与仿真结果更为相符,证实改进的信道模型能更准确地描述时变多径衰落信道．     

编码分组空时块码多入多出正交频分复用系统中的迭代接收机

针对编码分组空时块码(G-STBC)多入多出正交频分复用(MIMO-OFDM)系统,提出了一种联合MIMO检测和信道译码的迭代接收机,其中MIMO解调器采用基于软符号并行干扰消除(PIC)和瞬时最小均方误差(MMSE)滤波的软入软出MIMO检测算法,不仅适用于M-PSK调制,也适用于M-QAM调制.仿真验证了文中迭代接收机在多径衰落信道中的高效检测能力.     

一种OFDM符号同步的改进算法

同步是OFDM(正交频分复用)系统中极为关键的一个环节.OFDM同步方面比较经典的算法有S&C算法和PARK算法,然而S&C算法存在平台效应,PARK算法在信噪比低的情况下定时效果不佳,鉴于此,提出一种改进的符号同步算法.该算法通过改进训练序列前置的循环前缀CP,基本消除了传统算法中因循环前缀的存在而产生的平台效应.仿真结果表明,改进算法可以消除以上两种算法所存在的缺陷,消除平台效应的同时,在低信噪比以及多径衰落的信道环境下仍然具有较为理想的同步效果.     

低信噪比条件下的失真PCM/FM信号软解调研究

再入遥测信道是遥测过程中的一种特殊信道情况,当飞行器通过再入遥测信道时,黑障和多径效应会造成PCM/FM遥测信号信噪比降低和频率选择性衰落,甚至突破传统解调方法的解调门限,导致误码率大大增加。针对该问题,研究一种滑动长度为1的多符号检测(Multi-Symbol Detection, MSD)解调算法：对连续观测到的N个码元信号与本地信号进行联合检测,但每次MSD判决较前一次MSD判决有N-1个码元的重合。理论上该算法可以将信道增益提高3dB左右,仿真和测试结果验证了该算法的有效性。