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.     

一种基于循环前缀的OFDM简化同步算法

OFDM系统是一种特殊的多载波通信系统,它对同步的要求特别高,同步不准确会很大程度地影响系统的性能。为此提出一种基于循环前缀的OFDM同步算法,利用了最大相关原则,并进行了能量归一化,对最大似然同步算法进行了简化,适用于信噪比未知的情况。仿真结果表明:不论在高斯加性白噪声信道还是在频率选择性衰落信道条件下,其性能都接近于最大似然同步算法。     

非Gaussian信道DS-CDMA系统中的多用户检测算法

对于实际非Gaussian加性噪声信道条件下的DS-CDMA系统,基于理想Gaussian白噪声假设的多用户接收机的性能会严重下降。为了同时抑制多址干扰和非Gaussian脉冲噪声的影响,提出了一种自适应多用户接收机,其模型参数的估计和传输数据的检测采用EM/SAGE递归结构联合进行。该接收机具有实现简单、鲁棒性高、适用性强的优点。分析和仿真结果表明,无论是在多址干扰还是在非Gaussian脉冲噪声占主导的情况下,EM/SAGE-MUD算法在降低误码率,克服远近效应方面比起传统的多用户检测方法有显著改善。     

基于置信度的抑制信道估计中噪声的方法

无线信道中的噪声会造成信道冲激响应的估计误差,降低系统性能。为了有效降低噪声对信道估计结果的影响,提出了一种基于信道冲激响应估计中噪声分布特性的置信度方案。该方案根据信道估计结果的多帧统计特性计算每个采样点的置信度,并根据置信度对信道估计结果中的多径与噪声进行区分,然后对噪声进行有效地抑制。分析和仿真结果表明,该方法能够降低信道估计的误差。在双PN序列填充的时域同步正交频分复用(TDS-OFDM)系统中,其误符号率较传统的信道估计算法在静态和时变信道下均有一定的性能改善,同时该算法也大大降低了硬件实现的复杂度。     

正交频分复用分组传输系统中载波频偏和信道的联合估计

针对传统接收机将载波频偏和信道状态独立估计带来性能损失的缺点,提出了一种载波频偏和信道的联合估计算法.该算法由两个独立的载波频偏和信道估计单元通过迭代的方法实现,其中信道估计单元利用载波频偏估计单元提供的载波频偏估计信息和最大似然方法估计信道状态信息,而载波频偏估计单元则利用信道估计单元提供的信道估计信息和最大似然方法估计载波频偏.随着载波频偏估计单元与信道估计单元间估计信息的不断交换,载波频偏和信道估计的精度得到逐步提高.由于该算法避免了复杂的多维搜索算法,因此具有较低的计算复杂度.此外,在算法迭代过程中考虑了信道估计噪声的影响,进一步提高了估计的精度.仿真结果表明,当符号能量噪声比大于18dB时,可以获得接近理想同步的误码性能.     

基于同步头的短波突发波形初始相位估计研究*

发送方初始相位的不确定及信号传输信道的影响,使接收信号存在一个固定的相位差现象,这将影响接收机的解调性能,针对此问题,本文根据短波突发波形的帧结构特点提出一种基于同步头的短波信号初始相位估计方法。在高斯白噪声信道下,分析了无频差残留时,相位差对接收机解调性能的影响,并给出了利用同步头估计初始相位的公式及方法。进行了matlab仿真验证,表明同步头估计能够有效地纠正相位偏差,使相位均方根误差控制在4.5°以内。理论与仿真结果均表明,基于同步头的相位差估计是一种非常有效的方法。     

异步DS-CDMA系统盲自适应多用户检测

目的提出适用于多径衰落信道中的异步DS-CDMA盲自适应多用户检测算法。方法通过研究多径信号码空间和数据矢量空间,采用噪声子空间技术进行异步DS-CDMA系统期望信号矢量估计,同时利用了多径传播和接收机同步失调的特性。结果使用一种修改的ULV更新算法进行噪声子空间跟踪。结论仿真结果验证了本文算法的有效性。     

基于截获因子的直序扩频水声通信隐蔽性能分析

研究了对数正态衰落水声信道条件下直接序列扩频通信的隐蔽性能.首先建立水声隐蔽通信系统模型,提出了基于可检测距离的截获因子作为衡量水声通信系统隐蔽性的方法.理论研究了直接序列扩频信号经过对数正态衰落水声信道传输后,截获接收机能量检测工作特性以及通信接收机同步相关检测特性和扩频通信误码性能.仿真分析了不同的信道衰减参数及信号参数、调制方式等对水声通信系统隐蔽性能的影响.仿真结果表明:在对数正态衰落水声信道条件下,直序扩频通信具有低截获通信能力;在一定条件下,降低发射载波频率、增大信号时间带宽积、降低调制阶数和通信速率将有利于提升水声通信隐蔽性;浅海信道比深海信道更利于隐蔽通信,近程水声通信比中远程通信更容易实现隐蔽.     

光通信中纠错码在乘性噪声信道下译码性能分析

针对经典的基于加性高斯白噪声(additive white Gaussian noise, AWGN)模型下的软判决译码算法不适用于光通信乘性噪声信道的问题,分析了雪崩光电二极管（avalanche photodiode,APD）接收机和掺铒光纤放大器（erbium-doped fiber amplifier,EDFA）接收机信道的非对称特性。仿真结果表明,乘性噪声信道的非对称特性可用发送“1”,“0”码的标准差之比来衡量,且两者比值越大,说明信道的非对称性越强。接着分别给出卷积码、Turbo码和低密度奇偶校验码（low-density parity-check,LDPC）码在乘性噪声信道下的译码方法,并仿真了纠错码在非对称高斯模型下的译码性能和在AWGN模型下的译码性能差异。仿真结果表明,译码算法做相应的修正后,纠错码在2种信道模型下皆具有较好的净编码增益,同时在非对称高斯模型下的译码性能要优于在AWGN模型下的译码性能。     

基于决策融合的GNSS欺骗干扰检测性能分析

欺骗干扰是一种旨在迫使GNSS接收机得到错误导航信息的蓄意攻击。卫星导航接收机需要及时且准确检测出现的欺骗干扰信号。本文借鉴认知无线电中协作频谱感知的思想,提出了一种基于决策融合的卫星导航欺骗干扰检测算法。首先采用能量检测算法,分析并推导了单个检测器在瑞利衰落信道下的卫星导航欺骗干扰检测性能,然后应用K/N准则的决策融合方法以进一步改善欺骗干扰的检测性能。仿真结果表明:当SINR=-10 d B时,检测概率比单次检测概率平均提高了16.60%。     

认知无线电频谱感知技术研究

对基于发射机检测的频谱感知方法进行了分析,比较了能量检测和基于循环平稳信号检测两种方法,并对这两种检测方法进行了公式推导,给出了实现过程;对能量检测进行了误检测概率分析,得出信道噪声的不确定性将严重影响检测有效性的结论;通过对信号正确检测概率的仿真,验证了基于循环平稳信号的检测门限不是基于噪声能量,而是基于信号的统计分布特性.     

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.      

基于扩展谱相减与SAP的带噪语音端点检测

为提高低信噪比时带噪语音端点检测的性能,提出了一种将扩展的谱相减法与SAP(Speech AbsenceProbab ility)软门限相结合的方法。采用基于噪声补偿结构的扩展谱相减法,通过使用自适应的判决规则,在不需要进行语音激活检测的情况下有效地去除了背景噪声,克服了单麦克输入时无法在语音段对噪声进行估计的缺点。同时采用非语音段概率SAP软门限,直接对增强后的语音信号进行检测,有效提高了语音段起止端点检测的精确度和可靠性。实验结果表明,该方法比短时能量方法的计算效率高,在信噪比为-10 dB时仍能完成端点检测。     

声纳探测信号自适应脉冲噪声对消算法

针对浅海环境噪声严重影响声纳探测信号检测性能的问题,提出了一种非线性变换的自适应脉冲噪声对消算法。算法首先对回波信号和参考通道噪声信号同时进行非线性变换,对脉冲噪声进行软阈值滤波,在此基础上,采用最小均方误差算法实现自适应噪声对消,可获得稳健的收敛性能。α-稳定分布脉冲噪声条件下的仿真和某次实验中的声纳探测回波信号处理证明了算法的有效性。     

基于时空二向度定型机制的静态网络检测算法研究

为了解决当前静态网络检测机制中存在链路抖动检出频率低,数据传输性能不高,且难以实现信道噪声擦除的不足,提出了一种基于时空二向度定型机制的静态网络检测算法。首先,综合考虑静态网络接收信号强度(Received Signal Strength Indication,RSSI)、链路质量指针(Link Quality Indicator,LQI)、信噪比(SIGNAL-NOISE RATIO,SNR)的特点,并结合静态网络节点的拓扑特性,通过移序方法,构建了基于频率漂移包络擦除方案的超参数捕捉方法,有效降低信道噪声对网络抖动性能的影响;随后,考虑到当前静态网络节点的数据流量分布不均匀的特性,基于链路相干协方差的方法,实现链路抖动二向度的误差消除,显著提升了网络抗噪性能,强化了数据传输过程中的误差控制。仿真实验表明,与高斯白噪声信道包络检测机制(Envelope Monitoring Mechanism in GaussWhiteNoiseChannel,E2W-GWNC机制)、拉普拉斯信源联合抖动检测机制(LaplasseSourceJointJitter Detection Mechanism,LS-2JD机制)相比,所提算法具有更高的网络数据传输能力,且有更好的链路抖动问题检出效果。     

基于能量和鉴别信息的语音端点检测算法

为提高实时通信中语音端点检测系统的性能,提出了一种基于能量和鉴别信息的端点检测算法。该算法利用帧信号的能量、子带信号的能量等参数,计算该帧信号与噪声帧基于子带能量分布概率的鉴别信息。算法通过利用鉴别信息,能够在包括语音帧在内的所有帧中更新噪声的能量,从而更准确地跟踪噪声能量的变化。实验结果表明:与基于能量的端点检测算法相比,该方法在信噪比变化比较剧烈的情况下仍然能够较准确地进行端点检测,在0~10 dB范围内变化的坦克噪声环境中,准确率比后者提高约24%。     

一种基于扩时的直接序列扩频系统抗脉冲干扰方法

为了提高直接序列扩频系统在脉冲干扰条件下的误码性能,提出了一种基于扩时技术的抗脉冲干扰新方法.对基于扩时技术的直接序列扩频（DSSS）系统模型及其脉冲抑制能力进行了分析,并提出了一种抗脉冲性能优越的扩时码方案.仿真结果表明,在误码率要求为10^-6时,该方法和理想交织加纠错的方法相比,抗脉冲干扰能力提高了4 dB,并且不会降低信息传输速率,硬件实现容易.     

多噪声环境的麦克风小阵语音增强

针对在非平稳和多种噪声并存的语音增强算法抑制噪声能力有限的问题,提出基于最小跟踪噪声功率谱估计的相干滤波与广义旁瓣抵消的麦克风小阵语音增强算法。该方法先利用最小跟踪噪声功率谱估计的相干滤波抑制弱相关噪声,再结合广义旁瓣抵消与端点检测抑制强相关噪声。实验结果表明,方法更加有效地抑制噪声的影响;并提高了语音的可懂度。     

双门限协作能量检测性能分析

传统的单门限能量检测,如果有突发噪声或者其它因素,产生误检的概率会比较大。使用基于OR准则的双门限协作能量检测算法,检测时对每个用户设定两个判决门限,利用多个用户检测结果进行OR准则协作判决,提升检测性能。数值仿真结果表明,这一方法能够提高频谱检测概率、抑制漏检率。当信噪比较低、认知用户数N=5时,双门限性能最高要比单门限高出22％;认知用户数N=10时,双门限性能最高要比单门限高出17％。实际应用中,低信噪比的恶劣环境居多,因此双门限检测具有不可比拟的优势,应用空间非常广阔。     

基于哈达玛变换的LTE辅同步信号检测方法实现研究

针对LTE系统中辅同步信号检测算法复杂度大的问题,根据辅同步信号的特点,提出了基于哈达玛变换的检测方法.详细推导了该方法的理论依据,并对其实现复杂度与常规检测方法进行分析比较,得出本方法能够降低90%计算量的结论.通过MATLAB仿真,验证了本方法在白噪声环境下能够和常规检测方法获得相同的检测性能.