自适应判决门限PN码混合捕获方案

提出了一种适用于多径衰落信道下实现快速PN码捕获的自适应判决门限混合捕获方案.系统采用多个非相干相关器进行并行搜索和估计背景功率电平,利用恒虚警方法自适应设置系统的判决门限.通过在整个PN码不定相位上均匀分布各相关器的本地PN码相位,能够避免在多径干扰环境下多个同步相位同时出现在相关器中,消除多径干扰对系统检测性能的影响.文中对检测性能进行了分析和比较,并给出了在均匀背景噪声和多径干扰环境下的仿真结果.结果表明,提出的方法可以有效消除多径干扰的影响.     

TOA估计新算法分析

在UWB多径信号基础上,针对室内信道,提出了一种最强路径检测的估算方法,即TOA法。该方式通过对最强路径进行搜索,从而完成估算。在估算的过程中,TOA法不以视距路径检测作为必然前提,因而较为适用于NLOS中,并且通过该种方式无需进行阈值的设置,同LP搜索相比,在计算上相对简便。在IEEE.802.15.4a标准下,通过使用NLOS信道模型进行仿真实验,并对实验中的各个参数估计偏差的影响进行了分析,从而验证了该算法在多径信道的室内信道应用中较为适用。     

基于多径指纹的概率匹配室内定位方法

空间交替广义期望最大化(SAGE)算法可以高效地实现室内信道多径参数的估计,同时提供相对较高的精度。该文提出一种基于多径指纹的概率匹配室内定位方法,将SAGE算法得到的信道多径参数作为指纹数据进行定位,以求获得更好的定位精度和鲁棒性。通过分析典型场景下的定位实验测量结果,并与同类型的传统室内定位方法进行比较,验证了该方法的有效性。     

非对称空间统计信道模型及其MIMO多天线系统

针对在非均匀散射体分布以及非对称空间分布的移动通信环境,引入几何分割法导出基于散射体高斯分布的非对称空间统计信道模型.在指向性天线覆盖下的非对称宏小区和微小区以及街道和室内小区的移动通信环境下,模型能估计多径衰落信道的重要空时信道参数,如信号到达角度(AOA)、到达时间(TOA)概率分布密度函数以及到达信号的空-时相关性.另外,在非对称空间统计信道下设置了MIMO多天线线性阵列(ULA)和圆环阵列(UCA),研究了此衰落信道的信道容量.通过信号的AOA和TOA概率密度函数的数值结果与多径衰落信道圆模型(GBSBM)的数值结果对比,表明本模型的信道参数估计结果符合实际的移动通信环境.假设非均匀散射体分布为高斯分布时,本模型的数值结果阐明了分布参数对信道参数的影响,拓展了空间统计信道模型的研究和应用,对评估MIMO多天线阵列系统空时处理算法和仿真无线通信系统提供了有力的工具.     

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.     

16QAM-OFDM系统的迭代信道估计

传统的OFDM信道估计器和译码器分开进行,信道估计的可靠性不高.针对16QAM高效调制的OFDM系统,提出了一种基于Turbo译码的迭代信道估计方案.在迭代过程中利用译码器产生的可靠信息来改善信道估计的精度;同时推导了16QAM软去映射、校验比特译码和符号重构算法的数学过程.为了防止由于译码器判决不准造成的误差传播,提出了一种基于门限控制的迭代估计算法.仿真结果表明,该算法可有效改善系统的整体性能.     

基于模极大值与希尔伯特结合的TOA估计

传统的TOA(time of arrival)算法仅在高信噪比情况下才能获得较高精度的估计,为弥补现有估计算法的不足,提出了一种新的基于模极大值与包络提取结合的TOA估计算法。该算法首先利用小波模极大值对多径信号去噪,然后运用希尔伯特变换,对去噪后信号进行包络提取,选取第一个包络的峰值作为TOA估计值。仿真结果显示,与小波阈值相比,小波模极大值与希尔伯特结合的TOA估计误差更小。算法简单有效,实现了低信噪比下的高精度估计。     

OFDM系统中简单高效的时间同步算法

提出一种新的正交频分复用（OFDM）系统中的最大似然时偏估计算法．该算法在高斯加白噪声（AWGN）信道和多径衰落信道2种环境下与H．Minn的算法基于估计的均方误差进行了性能比较．提出的算法由于在高信噪比的情况下不存在性能下限，因而即便是在多径衰落环境下仍能保证较高的估计精度和较低的运算复杂度．     

基于空子载波的信噪比估计算法

为了解决传统信噪比估计算法在多径信道下性能显著降低且复杂度较高的问题,提出一种基于空子载波的高性能信噪比估计算法.该算法联合数据辅助和非数据辅助的方法,利用空子载波进行噪声能量的估计,通过接收信号估计噪声与发送信号的能量之和.该算法不但能够在高斯信道下取得较好性能,而且可以提高系统在多径信道下的性能,对多普勒频移和信道时延扩展均不敏感.实验结果表明:与4种传统算法相比,该算法在多径信道下性能提升93.3%,并且具有较低的复杂度.     

室内IR-UWB高分辨时延估计改进算法

针对室内定位系统因多径分量的重叠和非视距传播直接影响时延估计精度的特点,采用具有高分辨特性的超宽带技术进行室内定位.而空间谱估计MUSIC算法作为一种高分辨的参数估计算法,经过变形能高精度的估计TOA时延,但仍存在谱峰搜索处理时延大的缺点.于是利用非视距传播的特点,采用MUSIC算法结合基于接收机结构的算法,改进现有的高分辨时延估计算法,仿真实验证明改进的算法可以在保证高精度时延估计的基础上降低算法复杂度.     

基于AOA-TOA重构的单站定位算法

针对非视距环境,提出AOA-TOA重构的单站定位算法。算法分两步进行,第1步基于单次散射模型给出了一种关于波达角度(angle of arrival,AOA)的粗略的重构方法;第2步以单基站测得的波达时间(time of arrival,TOA)和AOA等信息,结合散射体分布模型的统计特性,对现有的AOA重构算法进行拓展,以最大似然估计法对TOA重构。改进了传统的单目标参数重构模式,实现了在非直达波(non-line-of-sight, NLOS)环境下基于散射体分布模型的单基站定位,并具有较高定位精度。仿真结果验证了该算法的有效性,同时,仿真结果还验证了该算法在密集多径环境下比多径稀疏的环境有更好的定位性能。     

基于假设检验的NLOS确定及最小残差定位算法

针对室内非视距传播会降低定位精度的情况,提出基于假设检验的NLOS确定算法,并在此基础上提出基于粒子群优化算法的最小残差定位算法.通过联合信号接收强度模型和到达时间模型,利用假设检验的方法确定当前信号是否受到非视距污染.仿真结果表明,与标准差分析法相比,所提出的方法具有计算量小、不需要太多的传播模型参数等特点,具有较高的正确率.在确定信号传播环境后,在非视距干扰比较严重的情况下,提出了基于粒子群优化算法的最小残差定位算法,定位精度优于加权最小二乘法和Fang氏算法.     

基于CNN的超分辨率信道冲激响应室内指纹定位算法

针对室内环境中多径效应影响定位精度的问题,提出了一种基于卷积神经网络(CNN)的室内定位(PI-CNN)算法.以多重信号分类(MUSIC)算法处理后的信道状态信息(CSI)作为特征图像,基于室内环境中不同位置点具有独特多径信息的特点,利用各收发天线间所形成的子信道信息,获得具有更高时间分辨率的多径到达时间,将获取的伪谱信息组成伪谱图像,生成指纹库,再利用CNN进行训练和分类处理.仿真实验证明,在室内环境存在轻微扰动的情况下,该算法具有较好的抗干扰能力.     

超宽带能量检测接收机的积分时间优化方法

研究超宽带(UWB)能量检测接收机的积分时间优化估计问题. 基于信号能量检测模型,室内信道能量扩散模型及中心极限近似理论,推导出多径信道下积分时间对误码率的影响,提出了一种基于最小平均误码率准则的积分区间优化估计方法,得到了低信噪比条件下最优积分时间与信道功率延迟时间常数之间的对应关系和高信噪比条件下最优积分时间的曲线拟合修正方法. 理论分析和仿真结果验证了所提方法的有效性.     

一种正交频分复用系统多径时延估计模型与算法

针对正交频分复用(OFDM)系统的时延(the time of arrival,TOA)估计未充分利用OFDM信号的时频特性及其精度较低的问题,根据OFDM信号的时频特性提出一种基于频域相偏的多径时延估计模型(Multipath Delay Estimation Based on Frequency Domain Phase-offset,FDP-MDE).并在此基础上,结合LTE(Long Term Evolution)系统的实际特点提出一种分组联合时延估计算法(Grouped Joint Time Delay Estimation,GJ-TDE).该算法首先将OFDM系统的时域接收信号转换为频域信号,然后对频域信号采样分成多组低维的接收数据矩阵并利用各采样数据矩阵组分级估计时延,最后取各时延估计值的平均作为定位时延值.仿真结果表明:在信噪比(SNR)为0dB、采样间隔为8的条件下,GJ-TDE算法的均方根误差(RMSE)比基于时域同步的Mensing算法降低了5.503 4m.     

超宽带中快速低复杂度自动增益控制设计

针对应用于双载波正交频分复用（DC-OFDM）超宽带（UWB）系统高速、低成本和快速收敛的自动增益控制（AGC）的设计要求,提出了低复杂度的采用混合补偿增益的两步式快速AGC设计算法;仿真结果表明,该算法能在室内密集多径的无线环境中保证增益调整精度和稳定度,并能有效减少收敛时间.在AGC电路实现层次,基于对数函数性质提出了输入范围动态可调的低复杂度查找表实现方法;VLSI综合结果表明,该方法能减少46%的芯片面积.     

ST-OFDM系统中的载波频率偏差估计算法

针对ST-OFDM系统的特点,提出了一种有效的CFO算法,并重点探讨了其中的IFO估计部分。与现有的OFDM系统中CFO算法相比,该算法解决了估计范围、错检概率与算法复杂度间相互制约的问题。仿真结果表明,在低信噪比的多径信道下,该算法可通过选择合适的训练符号,使错检概率低于常规算法。在要求低错检概率或大范围的IFO估计时,该算法更能体现出明显的优越性。     

用扩展KALMAN滤波器计算多径下两路间时延

尝试通过扩展Ｋａｌｍａｎ滤波器计算两独立接收端接收同一信号时的接收时间差,并考虑了存在多径干扰时的情况,方法如下：１）运用卷积定理,交埋延估计问题转化成对一线性滤波器系数的估计问题;（２）运用ＥＫＦ,使对滤波器多个系数的估计转化为对一个或几个参数的估计;（３）在多径情况下,同时对三个滤波器进行处理,使两点信号的差值平方最小,并在叠代过程中采用类似分时的处理,使对多径情况下两路时延的估计过程大大简化