正交多用户降噪差分混沌键控通信系统

针对差分混沌移位键控(DCSK)系统传输速率低和误码性能差的缺点,提出一种正交多用户降噪差分混沌键控(OMU-NRDCSK)通信系统。在发送端的参考时隙之后增加了连续的N个信息时隙,并引入希尔伯特变换使得单个信息时隙内可传输2bit用户信息,利用希尔伯特变换优良的正交特性可消除用户间干扰,从而提升系统的传输速率和误码性能。在接收端,引入滑动平均滤波器对接收信号进行平均操作,降低了噪声方差,从而提升了系统误码性能。推导了OMUNRDCSK系统在加性高斯白噪声(AWGN)信道和多径瑞利衰落(RFC)信道下的比特误码率公式并进行了仿真实验。仿真结果表明:在相同条件下,与多用户正交差分混沌键控系统相比,OMUNRDCSK系统的传输速率提升了约50%,误码性能提升了将近3dB。     

多输入多输出高速差分混沌移位键控通信方案

为解决传统差分混沌移位键控(DCSK)通信方案信息速率低和误码率性能差的问题,提出了一种高速差分混沌移位键控(HR-DCSK)通信方案。在发送端,将发送信号的信息帧由2个时隙扩展为3个时隙,并利用希尔伯特变换技术使得一帧发送信号可携带4bit数据信息;在接收端,采用相关解调法提取数据信息,通过检测相关器输出值的极性恢复数据信息。进一步提出了误码性能更好的多输入多输出(MIMO)HR-DCSK通信方案。利用高斯近似法推导了AWGN和多径Rayleigh衰落信道下MIMO-HR-DCSK方案的比特误码率公式,并与典型的方案进行了仿真比较。仿真结果表明:相同条件下,与MIMO高效差分混沌移位键控(HE-DCSK)方案相比,MIMOHR-DCSK方案的信息速率提升了约33%,在信噪比为11dB时,误码性能提升了约73%。     

相干DCSK混沌通信系统的多用户噪声性能

为了定量描述混沌数字通信系统的多用户噪声性能，基于离散时间混沌序列，提出了相干DCSK(Differential Chaos Snift Keying)系统在多用户噪声环境下误码性能的一种近似分析方法，获得了多用户、单用户误码性能及其理论上界的表达式，理论计算与计算机仿真结果一致．结果表明，随着用户的增加其误码率显著下降，且存在一个较大的性能下界．提高多用户误码性能的途径是产生正交的混沌信号集．     

一种改进型差分混沌键控通信方案

基于差分混沌键控(DCSK)提出了一种新型的混沌扩频通信方案——改进型差分混沌键控(Improved-DCSK).通过在每个参考信号时隙后传送两个不共用相同参考信号的信息信号,克服了DCSK方法存在的问题,具有传输速率高、保密性好、可靠性高等优点.文中推导出新系统在加性高斯白噪声信道中传输的比特误码率(BER)公式并完成相应的仿真.结果表明,文中提出的新系统具有比DCSK更好的解码性能.     

一种改进的差分混沌键控通信方案及其性能分析

提出了一种混沌通信的改进方案,将差分混沌键控(DCSK)中的参考信号和信息信号通过不同的线路信道或不同的频带信道传输,在接收端通过相关接收解调二进制数字信号.通过对其噪声性能进行理论分析和仿真分析可知,改进方案具有与DCSK相似的噪声特性,在混沌信号源带宽和信息信号长度相同的条件下,改进系统有更快的信息传输速率,并且改善了系统结构,提高了信号在传输中的安全性.     

多用户多级降噪相关延迟移位键控通信系统

提出了一种多用户多级降噪相关延迟移位键控(multi-user multi-level noise reduction correlation delay shift keying, MUM-NR-CDSK)通信系统.该系统将各个用户的多进制信息映射为不同传输系数，再通过不同载波携带经过Walsh码调制后的信息承载信号.在接收端加入滑动平均滤波器降低系统误码率，解决了多用户多进制调频差分混沌移位键控(MAMA-FM-DCSK)通信系统采用多电平方式传输多进制信息时存在的系统误码率较高及传输效率低等问题.仿真结果表明，与其他系统相比，MUM-NR-CDSK系统传输速率提高了8倍，误码性能提升了近9 dB,因此在实际应用中具有更大的价值.     

不同混沌调制方式在基于超宽带系统的体内信道下的性能表现

混沌调制（differential chaos shift keying,DCSK）技术应用于超宽带（ultra wideband,UWB）短距离传输系统具有潜在的优势。提出了分别基于多元 DCSK（M-ary DCSK,M-DCSK）、调频 DCSK（frequency modulation-DCSK, FM-DCSK）和 QCS-DCSK（quadrature code shifted-DCSK）的超宽带无线体内传输系统,分析了提出的基于最新几种混沌调制的超宽带体内传输系统的 BER（bit error ratio）性能,对影响基于混沌调制的超宽带体内传输系统性能的参数积分时间和保护间隔做了理论研究和仿真分析。通过设置不同的扩频因子,在体内信道下 QCS-DCSK 相比 M-DCSK 及 FM-DCSK 能够确保更好的传输质量,且功率损耗更低。在给定扩频因子β和信号持续时间 Tc 时,存在能使 QCS-DCSK 系统性能达到最优的保护间隔。在设定扩频因子β、信号持续时间 Tc 和保护间隔 Tg 时,存在能够使FM-DCSK 系统性能达到最优的积分间隔。     

基于频分复用的无信号内干扰多用户相关延迟键控通信系统

针对传统延迟键控系统误码性能差的缺点,在频分复用的基础上,提出了一种新型的无信号内干扰多用户相关延迟键控通信系统.在所提出的系统中,发送端产生两路正交的混沌信号,并使用串并转换器在一个比特周期内发送多比特信息信号,再将两路正交混沌信号简单加、减法的线性组合以及调制的信息信号通过频分复用的方式实现传输.接收端将接收到的信号分别与对应混沌信号的组合进行相关解调,恢复出发送的多比特信息信号.推导了在Rayleigh衰落信道中系统的比特误码率公式并进行Monte Carlo仿真实验.理论分析及仿真结果均表明:随着用户数增加,系统的误码性能和传输速率得到提升,因此具有较好的实际应用价值.     

一种新的CD-DCSK保密通信系统

针对差分混沌键控(DCSK)传输速率低及相关延时移位键控(CDSK)误码率高的问题,提出一种新的CD-DCSK保密通信系统。该系统结合了DCSK和CDSK的特点,同时引入了符号函数实现了混沌序列比特能量恒定,系统传输速率达到DCSK的两倍。接收端采用两路相关解调技术,可以恢复出数据信息。给出系统在加性高斯白噪声(AWGN)信道下的误码率公式,并与传统的DCSK系统和CDSK系统进行比较。理论分析及仿真结果表明,系统误码性能优于CDSK。理论仿真(theory)和蒙特卡洛(Monte Carlo)仿真相符合,系统具有较大潜在应用价值。     

基于广义空时干扰对齐的多用户MISO广播信道自由度分析

针对多用户MISO(multiple-input single-output)广播信道,提出一种广义空时干扰对齐方案。该方案利用非正交传输,在同一时隙将多用户的信号叠加发送,提高了频谱效率;利用当前和过期信道状态信息(channel state information, CSI)构造预编码矩阵,将不同时隙下的干扰信号对齐至同一维度,通过前后时隙的观测值消除用户间干扰,达到无干扰提取期望信号的目的。仿真结果表明,对于发射端配置M根天线的K用户MISO广播信道和干扰信道,系统自由度为KM/(1+M)。随着发射端天线数的增加,衰减因子M/(1+M)逼近1,可达自由度逼近外界K     

基于ICA后处理的匹配滤波盲多用户检测

用传统检测器的输出来初始化独立分量分析（ICA）的迭代,利用多用户信号的已知信息,克服了ICA的不确定性问题,也充分利用了多用户信号的统计独立性。仿真实验结果证明这种多用户检测算法在高信噪比的情况下,误码性能改善随着信噪比的提高不断增加。     

基于MBER的MC-CDMA系统多用户检测方案

针对衰落信道,提出了一种新的MC-CDMA下行链路多用户检测方案。该方案基于最小误比特率(Minimum bit error rate,MBER)准则,并利用梯度下降法实现。通过采用内核密度估计的方法来估计误码率函数,可将该方案推广到自适应的最小误比特率(Least bit error rate,LBER)多用户检测算法。仿真结果表明,与传统归一化自适应最小均方误差(Normalized least mean square,NLMS)算法相比,LBER具有更好的收敛性能和误码性能。     

单边带光载LDPC-OFDM系统的传输性能

对LDPC-OFDM信号在单边带光调制系统中的传输性能进行研究,介绍OFDM单边带调制系统原理,建立FDM单边带调制系统的仿真系统,仿真、分析并比较原始OFDM信号和LDPC-OFDM信号在单边带调制系统中的误码性能和星座图.研究结果表明:在传输距离相同的条件下,LDPC-OFDM信号的误码性能比原始OFDM信号的误码性能好;LDPC编码具有较强的纠错能力,前向纠错编码技术的使用弥补了光纤链路中色散对传输信号质量的影响;在OFDM信号的基础上采用LDPC编码能获得较好的编码性能增益.     

FM-DCSK在非平坦衰落信道下的系统设计与仿真

调频-差分混沌键移（FMDCSK)是一种以混沌信号作为载波的非相干的调制解调技术,其输出信号具有固有的宽频特性。由于其在对抗多径衰落方面具有显著的效果,它适合于在无线移动通信信道下使用,因而得到广泛的研究。给出了FMDCSK在非平坦衰落信道下的原理结构图,并做了性能分析,通过仿真发现：在两径瑞利（非平坦慢衰落）信道下,FMDCSK的误码性能优于传统的调制解调技术QDPSK和QPSK。为了进一步提高FMDCSK的误码性能,建议结合使用一些有效的技术,如分集、Rake接收机等。这些结论和建议对于促进FMDCSK在无线通信环境下的研究与应用具有重要的意义。     

低密度校验码的混合比特反转译码算法

提出了低密度校验(LDPC)码的混合比特反转(HBF)译码算法,该算法充分利用了LDPC码置信传播(BP)输出的软信息,对经典的比特反转(BF)算法的误码性能有明显改善.AWGN信道下的仿真结果表明,在相同的译码复杂度情况下,HBF算法的性能明显优于BP算法,并呈现出更低的误码平台.     

MAP-WFRFT卫星信号星座隐蔽特性研究

针对卫星通信信号隐蔽性不足的问题,提出了一种基于多可变参数加权类分数阶傅立叶变换(muti-alterable parameter weighted fractional Fourier transform, MAP-WFRFT)的卫星隐蔽通信系统.新系统在传统调制方式基础上,利用MAP-WFRFT对卫星信号进行处理,使信号星座图分布发生旋转与发散,伪装成噪声或其他调制方式,从而实现信号的隐蔽.仿真结果表明,经过MAP-WFRFT处理后的卫星信号,通过改变加权项数M、变换阶数α、尺度向量V可以使信号星座图发生明显不同的旋转与发散.当3个参数满足文中推导的关系时,可以将QPSK信号伪装成16QAM信号.仿真分析误码率(bit error rate, BER)随M的变化规律,得到M值的增大会导致系统误码性能的下降.     

基于网络编码的协同多用户接入协议

研究了半双工系统协同多用户接入协议中的用户节点协同工作方式以及基站的多用户信号检测和处理方式.提出了基于网络编码的协同多用户接入协议,由中继节点对各用户节点发送的信号进行网络编码传输,基站端对接收到的所有用户节点和中继节点传输的信号进行联合迭代网络译码,进而恢复出所有用户的信息.理论分析和仿真结果表明,通过网络编码系统的处理不仅能获得分集增益,同时还能获得编码增益.显著地提高了系统的性能,另外,编码的码长可变使得用户数目的扩展方便.且对于不同的用户数可保持相同的编码码率.     

一种多用户多天线的无线网络传输方案

在多用户多输入多输出无线通信系统网络中,如何实现各对用户间的高速率、高可靠数据传输是目前国内外重点关注的一项关键通信技术.针对具有两对用户且每个用户均装配四根天线的网络模型,提出了一种能够实现全速率传输并能获得全分集误码性能的编码传输方案.仿真结果表明所提编码传输方案具有有效性.该方案可以进一步拓展到多用户多天线的情况.     

基于正交空间调制的多天线中继MIMO系统性能研究

为了在传统空间调制的基础上进一步提高无线中继MIMO通信系统的传输可靠性,本文设计了基于正交空间调制的多天线中继MIMO通信系统的传输方案,并对所设计的中继MIMO系统采用放大转发和译码转发两种中继传输协议.在系统的每个传输时隙,源节点与中继节点、中继节点与目的节点间均采用正交空间调制技术.仿真实验在瑞利平坦衰落信道下,以4QAM调制方式为例,结合不同协议下信号估计值表达式进行.实验结果表明:在系统天线配置相同时,基于正交空间调制的多天线中继MIMO系统比传统空间调制的中继MIMO系统的误码性能有明显的提高.     

帧间卷积交织和帧内块交织级联的时间交织性能评估

为了有效地抵抗时间选择性衰落对信号传输的影响,下一代数字视频广播手持(digital video broadcasting next generation handheld,DVB-NGH)标准计划采用帧间卷积交织和帧内块交织级联的时间交织,以实现兼顾分集颗粒度的灵活长交织。针对级联交织的不同实现方法进行性能比较,仿真评估了终端移动速度和交织深度对级联时间交织误码性能的影响。仿真结果表明,级联交织比块交织具有误码性能好、存储量少、换台时间短的优点,特别适合于移动应用场景。