基于USRP2的TDCS系统的设计与实现

对于变换域通信系统(TDCS)的研究多集中于理论上的仿真验证,而涉及到硬件平台的较少,为此将一种主流的认知无线电平台——USRP2应用到TDCS系统的硬件实现上.首先分析并解决了TDCS系统的基本原理和关键技术,分析了USRP2的基本工作原理,在此基础上设计了一个基于USRP2的TDCS系统,采用Level-2 Matlab S-Function函数编写TDCS系统所需的动态仿真模块库,然后在MATLAB/Simulink环境下搭建了该系统,最后在2台US-RP2之间进行无线数据的收发测试.实验结果表明:文中所设计的基于USRP2的TDCS系统能够实现实际无线信道中信号的准确发射与接收,具有很好的数据传输误码率,实现了TDCS系统的无线通信.     

变换域通信系统的仿真分析

研究变换域通信系统(TDCS)独特的频谱利用方法,对其净化干扰的能力进行分析.在阐述变换域通信技术特点和基本原理的基础上,设计其实现框图,并利用MATLAB对变换域通信系统的干扰抑制能力进行仿真.仿真结果表明,变换域通信系统能自适应躲避干扰,具有较强的干扰抑制能力,与OFDM,MC-CDMA相比具有更好的误码性能.     

基于多级门限判决的TDCS基函数生成及性能分析

针对变换域通信系统传统固定门限判决不能体现频谱的使用程度的问题,提出一种多级门限判决的基函数生成算法。分析了变换域通信系统（transform domain communication system,TDCS）电磁环境频谱的特性和窄带高斯信号的特征,建立了一种二元假设检验,在传统二元判决的基础上引入多元判决,能对电磁环境频谱进行多级量化,体现出不同频段的不同使用程度。仿真结果表明,采用多级门限判决的TDCS基函数误码率性能优于传统固定门限判决的TDCS基函数,抗干扰性能更好。     

基于FRFT_LFM信道探测的TDCS系统衰落信道抑制技术

利用分数傅里叶变换(FRFT)对线性调频信号(LFM)检测的优势,提出一种基于FRFT_LFM的变换域通信系统(TDCS)衰落信道探测技术;该技术利用FRFT算法对预先发射的LFM信号进行检测,以估计信道的衰落特征,并采用预均衡的方法对TDCS系统基函数幅度谱函数进行预修正,以提高TDCS系统对信道衰落特性的抑制能力.理论分析和仿真结果证明,FRFT_LFM技术可有效探测信道的衰落特性,基于预均衡的TDCS系统的信道衰落特征抑制性能明显提升.     

基于小波包的变换域通信系统窄带干扰抑制技术

为了使变换域通信系统(TDCS)能够对窄带干扰频率进行精确定位,提高生成的基函数的频带利用率,提出了一种基于小波包变换的基函数生成方法.该方法采用树结构算法对信号进行分解,准确判断出窄带干扰的频率位置,改善了有用频带被过多剔除的情况.仿真结果表明,采用该方法的变换域通信系统比采用其他方法的变换域通信系统具有更强的干扰抑制能力和更好的自适应性.     

深度学习在认知无线电中的应用研究综述

无线通信业务的发展使得频谱资源变得越发紧张,而现有的频谱利用效率却不高,这一矛盾很大程度上可归结为频谱的静态分配策略.认知无线电(Cognitive Radio, CR)技术被广泛认为是解决频谱静态分配问题的可行方案.深度学习作为机器学习的新兴分支,近几年在学术界和产业界都取得了许多成果,成为人工智能的驱动性技术之一.对深度学习在认知无线电中的应用进行了调研,简要介绍了认知无线电和深度学习各自的发展,且着重介绍了深度学习算法在频谱预测、频谱环境感知、信号分析等认知无线电关键技术环节中的应用,并在最后对此进行了总结和探讨.     

各国频谱分配政策

无线电技术应用的基础和前提在于频谱资源的可用性,各国无线电频谱政策的走向对无线电新技术的应用具有重要导向作用.频谱资源如同水、土地等自然资源一样,是为国家所有的宝贵资源.目前,各国无线电管理机构面临的主要问题在于频谱资源稀缺,而无线电应用需求巨大.频谱供需之间的矛盾日益突出,造成频谱利用不合理,频谱利用整体效率低下.同时,无线通信业务需求持续增长,导致无线通信系统对无线频谱资源的需求也不断增加,使得目前适用于无线通信服务的频谱资源变得十分稀缺.     

基于检测与躲避的超宽带无线通信频谱整形技术

基于检测与躲避(DAA)的超宽带(UWB)无线通信技术将认知无线电与超宽带技术相结合,是解决UWB通信系统与现有无线通信系统之间的相互干扰问题的最有效方案.针对DAA技术的关键问题--如何实现UWB抗干扰发送波形的频谱整形,综述了近年来在UWB适配波形的频谱整形研究领域的最新进展,并对未来研究发展方向进行了分析与探讨.     

认知无线电中频谱感知技术的研究

认知无线电是一种智能的无线通信系统,能够感知周围的无线环境,通过一定的方法相应地改变某些工作参数来实时地适应环境,从而达到提高频谱利用率、缓解频谱资源紧张的目的。频谱感知是认知无线电中最具挑战的问题之一。详细介绍了认知无线电中的频谱感知技术．并对频谱感知技术发展中面临的问题进行了讨论。     

认知环境中一种改进的CSMA接入方法

认知无线电技术通过感知无线环境寻求可用频谱资源,进行智能的、动态的频谱接入,打破了传统无线通信系统固定划分频谱资源的方式,从而提高了频谱资源的利用率.结合认知无线电的特点和802.11 CSMA/CA,改进了RTS-CTS帧、虚拟载波侦听、回退机制,提出了一种适合认知环境的改进的CSMA接入方法,并分析了此接入方法的性能.     

TDCS中随机相位的混沌产生方法

研究了传统的变换域通信系统(transform domain comunication system,TDCS)中基于线性反馈移位寄存器的抽头组合来构成相位映射的方法.根据TDCS对随机相位的要求,本文提出了一种新的随机相位产生方法,即利用混沌映射的方式产生随机相位矢量.具体的说是通过不同的初始值来控制混沌映射产生二值量化混沌序列,再通过相位映射器来产生随机相位,进而生成基函数.文中对混沌映射的实现方法以及基函数相关性能的仿真结果进行了详细讨论.通过与线性反馈移位寄存器产生基函数相关性能比较,混沌映射产生基函数具有更好的相关特性.混沌映射产生大量互相关系数很小的基函数,所以在多址应用中具有很大的优越性.     

TDCS的压缩感知稀疏信道估计方法

为充分利用变换域通信系统高速无线传输时信道表现出来的稀疏多径传输特性,提高TDCS的信道估计精度,提出一种基于压缩感知的TDCS稀疏信道估计方法。针对TDCS设计了一种导频图案,该导频图案设计的数据帧结构保证了TDCS信号授权用户的正交性,且其构造的测量矩阵具有较低的互相关特性;利用Dantzig Selector重构稀疏信道冲激响应值。基于COST207乡村信道模型的仿真表明:新方法可有效降低稀疏信道估计的均方误差,在误比特率为0.002时可获得比最小二乘估计方法高约1dB的性能增益。     

基于优选混沌切换序列的TDCS伪随机相位生成方法

为了提高变换域通信系统(transform domain communication system,TDCS)基函数的随机性与相关性,提出了一种基于优选混沌切换序列映射产生基函数伪随机相位的方法。该方法首先根据参数的不同设置产生混沌序列,然后根据平衡性与自相关性进行优选,得到优选后的序列进行映射产生伪随机相位,生成的基函数通过对数据进行调制实现通信。与传统一维m序列产生方法相比,利用优选混沌切换映射产生的基函数具有更好的随机性和相关性,在多用户条件下,有效降低了系统误码率,提高了变换域通信系统的抗截获能力,具有良好的多址应用能力。     

一种新的TDCS基函数随机相位产生方法及性能分析

针对一维M序列生成变换域通信系统伪随机相位的不足,提出了一种采用双混沌序列生成基函数伪随机相位的方法,利用混沌序列映射替代M序列映射,并增加由混沌序列决定的映射控制抽头将伪随机相位产生法由一维扩展到二维,分析了采用双混沌序列生成基函数的各项性能指标变化。通过仿真验证,结果表明,采用双混沌序列的基函数伪随机相位生成法,无论是在单用户或是多用户情况下,都能有效地降低系统的误比特率,提高系统的抗截获性能以及多址信道容量。     

电子碰撞Li＋离子（e,2e）反应微分截面中的干涉效应

利用修正BBK理论,计算了能量为145．6eV的入射电子碰撞Li (1s),(e,2e)反应三重微分截面（TDCS）,并讨论了交换,关联与干涉效应及入射道库仑场对TDCS的重要影响。     

一种TDCS自适应粒子群导频优化设计算法

为了解决变换域通信系统(transform domain communication system,TDCS)基函数存在不可用频带而产生的导频优化设计问题,提高TDCS的信道估计精度,提出了基于自适应粒子群算法的TDCS导频优化设计.构建TDCS信道估计模型,分析不可用频带对信道估计性能的影响并建立导频优化模型,设计导频优化的适应值函数和自适应惯性权重,通过粒子群算法对导频的位置和功率进行优化.在不同干扰环境下的仿真结果表明,新算法较传统粒子群算法收敛速度更快,优化能力更强,其信道估计精度和误码率性能接近最优导频.与等间隔等功率导频相比,在单干扰和多干扰频带下误码率分别有2.6 dB和2.2 dB的性能增益.