MC-CDMA系统部分频带干扰抑制性能研究

对MC-CDMA系统和部分频带干扰进行了建模,推导给出了常规MC-CDMA系统以及频域随机交织和卷积编码情况下的等增益软、硬判决合并的理论误码率表达式,计算机仿真发现,（1）集中功率进行有效干扰可以获得最好的干扰效果,（2）由于采用了频域扩频,MC-CDMA系统的部分频带干扰抑制性能要远好于OFDM系统,（3）在频域随机交织情况下,软判决合并的性能并不总是好于硬判决合并,并且采用自由距离较大的卷积编码也可以获得很好的干扰抑制效果.     

基于BICM-ID系统的单通道混合信号盲恢复算法

针对非协作通信中单通道同频线性调制混合信号盲恢复问题，基于比特交织编码调制迭代译码（bit interleaved code modulation iterative decoder， BICM-ID）算法思想，建立单通道混合基带接收系统模型，提出一种联合解调和译码实现单通道混合信号中源信息盲恢复算法。通过分析和推导，给出一种混合信号解映射的方法。该算法不需要对混合信号分离，而可以直接从混合信号中估计出各路源信号，且复杂度低。理论分析和仿真结果表明，对于无码间干扰和有码间干扰的加性高斯白噪声(additive white Gaussin noise, AWGN)，算法都能得到较低的误比特率(bit error rate, BER)，而且算法对等功率混合信号和不等功率混合信号同样适用。     

基于反馈信道状态信息的水声自适应OFDMA

在时变水声信道中, 为了提高自适应正交频分多址(orthogonal frequency division multiple access, OFDMA)在时延反馈信道状态信息(channel state information, CSI)条件下的资源分配性能, 提出多节点反馈CSI的时隙复用接入方法, 降低反馈时延; 提出载波时-频相关系数和载波时-频均值两种反馈CSI表征参数, 通过实验数据分析了两种反馈CSI参数及其对水声自适应OFDMA性能的影响; 提出多节点公平的自适应载波、比特、功率联合分配算法, 在最大功率和节点吞吐量约束条件下最小化系统误比特率。仿真和湖上实验数据的结果显示, 所构建的水声自适应OFDMA系统在多种反馈CSI条件下误比特率均低于交织载波分配, 表明其在实际的水声信道应用中具有良好性能。     

双向中继网络中基于正交预编码的盲干扰抵消

双向中继网络(two way relay network, TWRN)在提高频谱效率的同时会引入额外的自干扰,针对放大转发模式下的自干扰抵消问题,从消除非理想信道估计带来的剩余自干扰着手,提出一种基于正交预编码的盲干扰抵消方案。新方案通过对端节点信号进行“右乘”正交预编码,将期望目标信号与自干扰信号映射到不依赖于信道状态信息的正交子空间,实现未知信道状态下自干扰抵消和期望信号分离,从而消除非理想信道估计带来的剩余自干扰对TWRN性能的影响,提高了系统的鲁棒性。在此基础上,通过推导平均误比特率(bit error rate, BER)的闭合表达式和渐进表达式,分析不同方案下信道估计误差对平均BER的影响,并通过仿真对比验证了理论推导的正确性。     

串行级联CPM系统中一种干扰抵消均衡方法

对基于Turbo原理进行迭代检测的串行级联CPM系统(SCCPM)在ISI信道下的均衡方法进行了探讨,提出了一种改进的基于干扰抵消的Turbo均衡方法.该方法改变了传统干扰抵消均衡中第一次迭代均匀信息概率分布传递的方式,而是通过先验概率对发射信号的概率分布做出估计,以提高系统的均衡性能.对多种SCCPM系统仿真结果表明,在一般衰落信道下,误比特率达到10-4时可以取得0.5dB到3.3dB的性能增益,而在传统的干扰抵消方法不收敛的较严重衰落信道下,本文提出的方法仍然能够有效收敛.     

基于BICM-ID-SSD 的多用户编码协同系统性能分析

在多用户协同模型中,将协同伙伴数目与信号空间分集阶数相结合,提出了一种高效的编码协同方案。采用比特交织编码调制技术,目的端通过信号空间分集和迭代译码提升系统性能。推导了衰落信道下协同传输的理论性能一致界,进行了系统性能仿真,并重点分析了信号空间分集阶数、协同程度及星座映射关系对系统性能的影响。理论分析及仿真结果均表明：快衰落信道下,信号空间分集会带来额外的增益;在快、慢两种衰落信道下,通过协同程度的增加及最佳映射关系的选择都可以带来系统性能的提升。     

基于行空间映射的连续中继网络预编码干扰消除方案

针对转发放大(amplify-and-forward,AF)模式下双路径连续中继(two-path successive relay,TPSR)存在的中继间干扰(inter-relay interference,IRI)问题,提出了新颖的基于行空间映射的中继干扰消除方案。新方案对源节点信号进行交替行空间预编码,从而将接收期望信号与IRI信号映射到不依赖信道的正交子空间,在未知信道下实现IRI和累计噪声的完美消除,从而消除非理想信道估计带来的剩余自干扰和累积噪声对TPSR性能的影响。在这基础上,推导不同信道估计误差下系统平均误比特率（bit error ratio,BER）的闭合表达式和近似表达式,并通过仿真验证理论推导的正确性。通过对比该方案与传统基于信道估计的干扰消除方案在不同估计误差下的检测性能,表明新方案能够完全消除IRI和累积噪声,有效提升连续中继网络性能。     

基于WBP-CNN算法的LDPC译码

针对低密度奇偶校验(low density parity check, LDPC)码在相关噪声条件下译码误比特率上升的问题,结合传统译码算法与卷积神经网络(convolutional neural network, CNN)设计了新的译码器。该译码器在置信传播(belief propagation, BP)算法中引入加权比特翻转(weighted bit-flipping, WBF)算法,生成加权BP(weighted BP,WBP)结构以解决码字临界处误比特率较高的问题。然后通过CNN降低噪声,在WBP和CNN之间迭代处理接收信号,使信号估计值不断逼近真实值以降低相关噪声的影响。通过仿真发现,与BP算法相比,所提算法能够有效降低相关噪声条件下LDPC译码的误比特率。     

基于WBP-CNN算法的LDPC译码

针对低密度奇偶校验(low density parity check, LDPC)码在相关噪声条件下译码误比特率上升的问题,结合传统译码算法与卷积神经网络(convolutional neural network, CNN)设计了新的译码器。该译码器在置信传播(belief propagation, BP)算法中引入加权比特翻转(weighted bit-flipping, WBF)算法,生成加权BP(weighted BP,WBP)结构以解决码字临界处误比特率较高的问题。然后通过CNN降低噪声,在WBP和CNN之间迭代处理接收信号,使信号估计值不断逼近真实值以降低相关噪声的影响。通过仿真发现,与BP算法相比,所提算法能够有效降低相关噪声条件下LDPC译码的误比特率。     

OFDM系统中抗频偏的改进方案

在高速移动环境下,宽带正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)系统在传输过程中因频率偏差都会导致严重的子载波间干扰(inter-carrier interference,ICI)。本文在分析频偏导致ICI成因基础上,结合共轭消除方案和编码权值优化方案,提出一种有效的ICI自消除新方案。仿真结果表明,所提出的方案在较大频偏范围内具有较高的载干比(carrier-to-interference ratio, CIR)和较低的误比特率(bit error rate, BER),且能有效消除传统自消除编码性能的“平层效应”,进而获得了系统性能的改善。     

脉冲无线电超宽带技术的抗干扰性研究

研究了超宽带脉冲无线电(impulseradio-IR)方案的抗干扰性能。首先分析了超宽带技术与传统的直接序列扩频技术的区别,然后建立了TH-IR和DS-IR超宽带系统的仿真模型,得到两种IR系统在多种干扰条件下的误码率性能。研究结果表明在单音干扰,多音干扰,部分频带,阻塞干扰下,DS-IR方案的抗干扰能力都比TH-IR强。这为脉冲无线电技术在军事通信系统中的应用提供了参考。     

码间干扰信道下叠加码系统的优化设计

针对码间干扰(inter-symbol interference,ISI)信道下的单载波叠加码编码调制系统,提出了一种在频域内可以快速实现用于发射信号频谱整形的预编码方案。该预编码的引入并不增加频域均衡接收机额外的开销。从信息论的角度证明了当应用基于功率"注水"原理的预编码时,基于理想码构造的叠加码可以随着层数的增加渐近实现ISI信道容量。同时,针对基于实际码构造的叠加码系统,提出了预编码和功率分配的联合优化问题。基于卷积码的仿真结果表明,联合优化大大改善了系统的性能。     

AWGN信道上比特交织、迭代译码的格码调制

论述了比特交织网格编码调制(BICM).为了获取较好的性能,给出了AWGN信道上一种硬判决反馈迭代译码(ID)方法,从而证实了具有好的汉明距离特性的卷积码能为BICM-ID提供大的Euclidean距离.把收缩卷积码和多相位/电平调制有效地结合起来,组成变码率传输的简单结构.     

多调制指数CPM信号的新分解方式及其准相干解调

针对卫星通信等资源受限的无线通信系统,研究了多调制指数连续相位调制(Multi-h continuous phase modulation, Multi-h CPM)信号的调制与解调相关问题。首先提出了一种新的分解方式来简化Multi-h CPM信号的调制过程,并给出了相应的周期性状态网格图。然后根据新的分解方式设计了一种适用于Multi-h CPM信号的导频辅助准相干解调算法,并从功率谱和误码性能两方面对所设计的Multi-h CPM信号和单调制指数CPM(Single-h CPM)信号进行了评估与比较。仿真结果表明:无论采用何种频率脉冲, Multi-h CPM信号都要比Single-h CPM信号具有更加光滑的功率谱曲线;仅两个导频符号辅助下,未编码Multi-h CPM系统较未编码Single-h CPM系统有将近2 dB的性能增益,且在低信噪比下,编码Multi-h CPM系统性能要比编码Single-h CPM系统好0.1~0.25 dB。     

多调制指数CPM信号的新分解方式及其准相干解调

针对卫星通信等资源受限的无线通信系统,研究了多调制指数连续相位调制(Multi-h continuous phase modulation, Multi-h CPM)信号的调制与解调相关问题。首先提出了一种新的分解方式来简化Multi-h CPM信号的调制过程,并给出了相应的周期性状态网格图。然后根据新的分解方式设计了一种适用于Multi-h CPM信号的导频辅助准相干解调算法,并从功率谱和误码性能两方面对所设计的Multi-h CPM信号和单调制指数CPM(Single-h CPM)信号进行了评估与比较。仿真结果表明:无论采用何种频率脉冲, Multi-h CPM信号都要比Single-h CPM信号具有更加光滑的功率谱曲线;仅两个导频符号辅助下,未编码Multi-h CPM系统较未编码Single-h CPM系统有将近2 dB的性能增益,且在低信噪比下,编码Multi-h CPM系统性能要比编码Single-h CPM系统好0.1~0.25 dB。     

基于AF的多相编码脉冲脉内调制参数估计

雷达信号脉内调制参数估计是电子对抗领域的一个重要问题。推导了P4编码脉冲信号模糊函数(ambiguity function, AF)的表达式,得出AF幅度图像上距离主脊线最近的脊线在时延轴和多普勒轴上截距分别等于编码时长和子码率这一结论。采用RAT(Radon ambiguity transform)和图像Radon变换估计信号参数,采用三次多项式插值方法提高估计精度。分析了估计方法应用于不同码型编码脉冲信号的输出信噪比,理论分析和仿真结果都说明,估计算法对P3和Frank编码脉冲比P1、P2和P4有更好的估计性能。     

基于DPM和R-CNN的高分二号遥感影像船只检测方法

提出了基于可变形部件模型(deformable part model, DPM)的高分二号(GaoFen-2,GF2)遥感影像船只检测方法,并与区域卷积网络(regional convolutional neural network, R-CNN)进行比较。先将遥感影像分段以获得船只的粗略感兴趣区域(regions of interest, ROI),然后在ROI内计算方向梯度直方图(histogram of oriented gradients, HOG)和卷积特征,再分别由DPM和R-CNN采用HOG和卷积特征。为测试R-CNN的最佳性能,将具有5个卷积层(ZF网)和具有13个卷积层(VGG网)的网络应用于船只检测。使用8张GF2遥感影像的3523艘船只的实验结果表明,DPM和R-CNN都能以高召回率和正确率检测水中的船只,但对于聚集船只而言,DPM的效果优于R-CNN。基于HOG+DPM,ZF网和VGG网的方法平均精度分别为95.031%,93.282%和93.683%。     

卷积神经网络复杂性质与准确率的关系研究

卷积神经网络的结构也会对其性能造成影响,设计卷积神经网络更多的是依靠经验和强大的算力,如何设计出性能更好的卷积神经网络目前缺少有效的理论支撑.为了解决这一问题,在分析典型卷积神经网络拓扑复杂性的基础上,为快速实现满足给定复杂性特征的卷积神经网络,给出了由复杂网络拓扑到卷积神经网络的生成算法,通过建立系列不同拓扑特征的卷...     

一种基于导频的OFDM系统信道估计方法

提出一种使用矩形导频图案的OFDM信道估计方法。接收端首先在频率方向估计信道,然后在时间方向插值。该方法仅需累加和少量乘法运算就能估计出信道冲激响应,复杂度低,实时性高。在未编码16QAM-OFDM系统中,通过仿真将提出的方法与线性、cubic和MMSE插值法进行均方误差和误比特率的比较。结果表明该方法性能优于前两者,接近后者。     

SCTCM及其在卫星移动通信信道下的性能分析

串行级联网格编码调制 (SCTCM)的主要构成部分是串行级联卷积码 (SCCC)和网格编码调制 (TCM)技术 ,在这两者的基础上给出了SCTCM基本编译码结构和设计原则。并结合具体的卫星移动通信信道的复杂时变特性 ,对SCTCM在该信道下的误码率 (BER)性能进行了理论分析 ,给出了误码率的一个上界。最后以 6 4状态的TCM为对照 ,进行了计算机仿真。仿真结果说明SCTCM在卫星移动通信中具有重要的应用价值