可纠正多普勒频率误捕的扩频信号捕获改进算法

针对直接序列扩频信号捕获过程中可能存在的多普勒频率误捕问题,提出一种可纠正此误捕问题的伪码捕获改进算法. 该算法利用首次捕获得到的伪码相位估计值对接收信号进行解扩,再通过快速傅里叶变换(FFT)对解扩后的信号进行多普勒频率估计,将首次捕获的多普勒频率估计值与FFT结果幅度最大值对应的频率点进行比较,判断是否发生了多普勒频率误捕,如果发生误捕,进行纠正,给出正确的多普勒频率估计值. 仿真结果表明,该算法能有效纠正多普勒频率误捕问题,得到正确的捕获结果.     

WCDMA系统中一种前导检测门限算法研究

在WCDMA系统的前导检测门限算法中,干扰值的估计成为算法的一个关键环节。对工程上常用的一种前导检测门限算法进行了深入的研究,针对算法在小区干扰值较大时,对应的干扰估计值偏小,从而导致前导检测虚警概率较高的问题,将各签名的幅度时延函数（amplitude delay profile,ADP）值的方差引入到干扰值的估计算法中,提出一种改进的前导检测门限算法。实验结果表明,改进算法有效地解决了干扰估计值偏小的问题,降低了前导检测虚警概率。     

LTE上行链路高速铁路应用场景中的频偏估计方法

提出了一种长期演进(LTE)上行链路频偏最大似然(ML)估计算法,并通过定量分析该算法与基于2个训练序列相差的频偏估计算法(相差法)的估计性能,提出了一种联合频偏估计算法.仿真结果表明:与相差法相比,所出提的ML估计算法与联合估计算法的频偏估计范围均能够覆盖高速铁路应用场景中的最大频偏,且ML估计算法不受LTE上行链路跳频传输的影响;在信噪比10 dB且少于4个用户的情况下,2种算法均能够提供10-4或更小的归一化频偏估计均方误差;在单用户情况下,联合估计算法比ML估计算法的均方误差在信噪比上提高了近5 dB.     

WCDMA系统中一种前导检测门限算法研究

在WCDMA系统的前导检测门限算法中,干扰值的估计成为算法的一个关键环节。对工程上常用的一种前导检测门限算法进行了深入的研究,针对算法在小区干扰值较大时,对应的干扰估计值偏小,从而导致前导检测虚警概率较高的问题,将各签名的幅度时延函数(amplitude delay profile,ADP)值的方差引入到干扰值的估计算法中,提出一种改进的前导检测门限算法。实验结果表明,改进算法有效地解决了干扰估计值偏小的问题,降低了前导检测虚警概率。     

基于FFT的高数据率低信噪比下的长码直捕算法

在伪码测距系统中,高信息速率的长码直扩技术可提高通信性能、改善测距精度,但与此同时弱信号的长码捕获存在巨大挑战.为此,提出一种基于FFT技术的长码直捕改进算法,主要包括非连续式码相位搜索和并行载波多普勒搜索策略、基于位同步的全比特相干积累算法和基于频率补偿的时频二维约束Tong判决算法.理论分析和仿真结果均表明,该直捕算法不仅能降低资源消耗、缩短捕获时间、大幅度降低虚警概率,还能消除能量累加时由于比特翻转所带来的影响.所提出的算法可实现虚警概率低于10-6,检测概率大于99.5%,捕获时间小于5 s的盲捕性能.      

一种卫星移动通信语音业务半持续调度机制

基于LTE的卫星移动通信系统将3GPP LTE标准与卫星通信技术相结合,对实现移动通信的高速全球覆盖具有重要的意义.然而,卫星通信面临的高误码率、上下行带宽非对称等问题,对卫星移动通信的资源调度和服务质量保证提出了重要挑战.以LTE半持续调度机制为基础,针对卫星移动通信语音业务,提出了一种上行无线资源调度方案VoSPS.VoSPS中增加了基于上行信道质量的准入机制和截断机制,减少了上行资源的浪费;引入了一种基于语音服务满意度的语音编码速率调整算法,增加了系统的用户容量.仿真结果表明,VoSPS能有效提高系统的用户满意度和语音业务容量.     

基于数据挖掘的主机入侵行为检测

提出利用序列模式挖掘方法得到频繁入侵命令序列，将频繁入侵命令转换为底层入侵检测器的检测规则用于检测用户的可疑行为．为了消除误报，设计了一个基于入侵事件状态的关联引擎，将频繁入侵命令序列作办关联规则，并提出了一种新的入侵关联算法，该算法不仅考虑了每类主机入侵行为的序列特征，也反映了不同类型主机入侵行为之间的因果关系，体现了主机入侵行为的多样性和复杂性．实验结果表明，该入侵关联模型对各类主机入侵行为的检测效果良好，误报率明显降低，特别是下载类和信息获取类主机入侵行为的误报降低了20%左右。     

IEEE 802.11ah网络能效优化的RAW适配机制

为支持大规模终端设备的机器与机器(machine to machine,M2M)应用,IEEE 802.11ah协议在MAC层引入了限制接入窗口(restricted access window,RAW)机制,以减少同时进行随机接入的终端设备数量、降低碰撞概率。基于上行链路通信的RAW能效优化问题,提出了RAW时隙适配机制。该机制应用概率理论评估RAW时隙中发送数据包时工作站(station,STA)可能处于不同状态的概率,根据RAW时隙中平均分配的终端设备数量自适应调整RAW的时隙持续时间,从而优化RAW上行链路的能效。仿真结果表明,提出的机制可以显著提高上行链路吞吐量和能效,能更好地满足大规模低功耗高能效的M2M应用需求。     

基于阈值优化的频谱感知算法

协方差绝对值(Covariance Absolute Value,CAV)感知算法使用固定阈值和固定虚警概率的频谱感知策略,无法保证在任何时候都能使频谱感知性能达到最优。提高频谱感知性能包括降低对主用户的干扰概率并提高空闲频谱的利用率,即最大限度地降低漏检概率与虚警概率。为此,本文对协方差绝对值感知算法进行改进,提出了不同信噪比下自适应阈值的优化方法使频谱感知误差(漏检概率与虚警概率的代数和)达到最小。实验结果表明,本文算法有效降低了频谱感知误差,提高了检测概率,特别是在信噪比较低的情况下性能改善较为明显。     

CDMA2000用户身份识别方法的研究*

针对低信噪比和高频偏条件下,CDMA2000用户身份识别的问题,研究了CDMA2000 1x EV-DO反向接入信道的结构,提出了一种利用接入信道物理层分组数据进行获取的方法。首先利用滑动匹配与功率谱分析的方法对接入信道前缀进行捕获,当本地产生的同步序列与接入信号同步时,其功率谱在残余频偏位置会出现一个尖锐的谱峰;然后根据谱峰的幅度和位置获取信号的频偏并对接收信号进行频偏校正;最后根据系统特点获取接入信道物理层分组数据得到用户身份信息。通过仿真验证,该方法识别效果良好。     

一种宽带无线接入系统的小区搜索算法

该文提出一种新的基于OFDMA的宽带无线接入系统的小区搜索算法.该算法采用新的分级同步序列取代原有的前导序列(preamble),来完成符号定时、频偏估计和小区识别.分析了同步序列结构,给出了具体的小区搜索算法.仿真结果表明,在AWGN和TU信道下,该算法不仅增加了可识别小区数目,而且改善了原有前导训练序列的相关性能,提高了小区搜索的可靠性和有效性.     

衰落信道下能量检测的性能分析

在认知无线电系统中,大部分的无线信道可以表征为NAKAGAM I衰落信道或莱斯衰落信道。针对NAKAGAM I衰落信道和莱斯衰落信道环境下的能量检测,分析了频谱检测虚警概率和漏检概率与信道模型参数之间的关系,比较了单用户检测和多用户合作检测性能,得到了虚警概率和漏检概率数学表达式,为能量检测器的设计提供了性能参考界。数值仿真结果表明,NAKAGAM I信道下,能量检测性能随衰落因子和平均信噪比的增大而改善;莱斯衰落信道下,能量检测性能随平均信噪比的增大而提高;多用户合作检测性能分别比单用户提高1~2个数量级。     

ZC-OFDM信号的分集特性与应用研究

分布式网络化电子信息系统的发射信号需要满足较强分集特性的要求,相同长度、不同根值的ZC序列之间的分集特性由其根值本身及其根值差值决定。通过ZC序列与ZC-OFDM信号的采样序列之间的同构性,对ZC-OFDM信号的分集特性进行了研究,结合ZC-OFDM信号的分集特性以及分布式网络化电子信息系统的特点,提出了最优有效采样长度计算算法,该算法解决了在分布式网络系统布站数一定以及发射信号带宽有限、时宽有限的情况下,如何确定发射信号的有效采样长度使得各个发射站信号的分集特性能够达到最强的问题。结合常规探测信号的时宽、带宽取值范围和最优有效采样长度计算算法,对波形的参数进行了设计,对其在分布式网络化电子信息系统的信号处理效果进行了仿真。仿真结果表明,不同根值的ZCOFDM信号具有良好的分集特性,能够使得分布式网络化电子信息系统在回波接收处理时对各个发射站发射信号的回波信号进行有效的分离。     

基于压缩感知的mMTC系统信道估计

为解决海量机器类通信（massive machine-type communications,mMTC）上行传输中活跃用户设备检测和信道估计问题,提出一种基于分布式多矢量测量的子空间追踪（distributed multiple measurement vector subspace pursuit,DMMV-SP）算法.采用免授权海量随机接入的方案,以降低海量机器类通信的时延和信号开销.考虑多载波传输方案并结合子空间追踪算法,利用接收天线和子载波存在的结构稀疏性,检测活跃用户设备的同时进行信道估计.通过计算检测错误概率以及均方误差对活跃用户设备检测和信道估计性能进行评估.仿真结果显示,提出的DMMV-SP算法相较于传统正交匹配追踪（orthogonal matching pursuit,OMP）算法取得更理想的结果.      

LTE-Advanced上行SC-FDMA MIMO系统的信干噪比性能分析

LTE上行系统中,使用单载波频分多址技术(SC-FDMA),并采用离散傅里叶变换扩频的正交频分复用多址(DFT-S-OFDMA)技术作为SC-FDMA的实现方案.在LTE-Advanced标准化过程中,考虑采用DFT-S-OFDMA技术作为上行多址方案,同时,为了获得更高的峰值速率和系统性能,决定采用单用户多输入多输出(SU-MIMO)及预编码技术.针对LTE-Advanced系统上行DFT-S-OFDMA方案在MIMO系统中的应用,提出一种信干噪比(SINR)的性能分析方法.该方法基于DFT-S-OFDMA收发机实现结构,利用信道频域响应和噪声方差,接收端采用最小均方误差(MMSE)均衡,分析得到SINR的闭合表达式,获得的SINR能很好地应用于自适应调制编码(AMC)方式的选择.仿真结果表明,多径信道下基于该等效SINR的误块率(BLER)性能曲线能很好地匹配系统在高斯白噪声信道下的性能曲线.     

起伏背景噪声下地震波传感器阵列目标检测算法研究

针对起伏背景噪声下传统地震波传感器阵列检测算法虚警概率高、检测概率低的问题,提出一种基于信号相关性的阵列目标检测算法.利用传感器阵列在一个检测周期内接收到的数据建立信号检测矩阵,由检测矩阵列向量之间的相关性标记信号中目标成分的大小,进而引入相关性参数并构建检测统计量,利用信号相关消除时变的环境噪声干扰,有效克服起伏噪声对目标检测结果的影响.推导算法虚警概率与检测门限之间的定量关系,得到一定虚警率下的检测概率.基于计算机仿真和舰船目标实测试验对比本文提出算法与现有方法,结果表明本文算法可以在起伏背景噪声下有效检测出目标,且检测性能优于现有检测算法.     

匹配滤波器解扩方式及性能

介绍了数字匹配滤波器解扩电路的结构和特点，研究了高斯白噪声信道下基于数字匹配滤波器的PN码捕获方式，并根据匹配波滤器相关处理时间的不同（部分周期和全周期）推导了PN码同步检测和虚警概率，最后对数字匹配滤波器的相关输出进行了仿真，给出了检测，虚警概率数值分析结果，从而为进一步研究数字匹配滤波器解性能提供了理论依据。     

基于1 bit量化的超宽带同步技术研究

为有效简化FPGA运算复杂度,降低FPGA处理时钟,在传统的滑动窗相关的基础上,结合1 bit量化方法及多径能量积累的抗多径算法,提出了一种基于1 bit量化的超宽带多路并行同步方法,在此基础上设计了FPGA实现方案.推导分析了1 bit量化同步方法对系统性能的影响,给出了信噪比损失的量化结果.仿真结果表明,在低信噪比条件下,1 bit量化方法引入2 dB的信噪比损失.在高斯信道和瑞利信道下,通过针对虚警概率和漏检概率的分析及仿真,找到最优门限范围.      

多用户协作频谱感知的性能分析

实际的无线信号传输会受到阴影效应、噪声等因素的影响,单个认知用户的频谱感知性能会下降。因此,采用硬合并协作方案,分析了多用户协作感知在高斯、瑞利和莱斯信道下的检测性能。同时,对控制信道由于衰落和噪声影响而产生误码情况下的系统检测性能进行探讨。结果表明,多用户协作检测可以提高系统的检测概率,但虚警概率会随着参与协作的用户数的增多而上升,当控制信道不理想时,协作检测会导致虚警概率下限的出现,造成频谱利用率低下。     

空时编码多载波码分多址系统上行空时信道盲估计

针对当前空时编码系统利用训练序列求解信道信息将导致频谱资源浪费和系统用户容量下降这一问题,提出了宏蜂窝体制下基站使用均匀线阵空时编码多载波码分多址系统的上行空时信道盲估计算法.该算法构筑了蕴涵用户空时信道和波达方向的辅助矩阵,通过对该辅助矩阵进行特征分解得到了相应于每个用户的信号子空间,进而通过对该信号子空间进行奇异值分解实现了无需训练序列的空时信道的盲估计,节省了频带资源.仿真结果表明,该算法可以通过增加基站阵元数目使用户容量达到系统活动用户数的上限,并且信道估计的均方误差对用户数表现出鲁棒稳定性.