基于频谱累积量的线性分组码检测识别方法

针对非合作信号处理中的线性分组码盲识别问题,提出了一种基于有限域傅里叶变换（Galois field Fourier transform, GFFT）的检测识别方法。该方法对接收码序列按不同长度进行分段,对分段码字进行有限域上的傅里叶变换并计算其频谱的累积量。通过频谱累积量的不同分布情况,可以估计出正确的分组码长度。同时从频谱累积量中找出码字生成多项式的根,进而得到码字的生成多项式。仿真实验验证了算法的有效性,并对算法的误码适应能力和计算复杂度进行了仿真分析,最后给出了在不同误码环境下最优的频谱累积次数。     

基于信息矩阵估计的极化码参数盲识别算法

针对目前极化码码长识别存在抗噪声性能差的问题,提出了基于信息矩阵估计的极化码参数盲识别算法.本文算法利用极化码生成矩阵的逆矩阵,与码字比特流构造的码字矩阵相乘得到估计的信息矩阵,在无误码情况下根据分析矩阵所含的信息得到码率,并利用其分布情况来识别码长、信息比特位数和位置分布.在有误码的情况下,引入了零均值比计量,根据峰...     

异步LC-DS-CDMA信号的盲解扩

针对低信噪比下异步长码直接序列码分多址(direct sequence-code division multiple access, DS-CDMA)信号伪码序列难以估计的问题,提出一种基于嵌套迭代最小二乘投影和库搜索算法相结合的盲解扩方法。该方法先将接收到的异步长码DS-CDMA信号建模成含有缺失数据的短码DS-CDMA信号,并使用重叠窗对信号进行分段构造观测数据矩阵。然后,使用最大似然理论对其进行数学建模,并用嵌套迭代最小二乘投影算法实现各用户伪码序列片段的粗提取。最后,将提取出来的伪码序列在有限长的生成多项式库中进行匹配搜索,从而得到该序列的生成多项式。仿真实验及理论分析验证了该方法对异步长码DS-CDMA信号伪码序列估计的有效性。     

基于四阶累积量切片的宽带传播算子测向方法

四阶累积量的盲高斯性改善了高斯噪声存在情况下的方位估计算法性能,四阶累积量切片同样具有盲高斯性,结合改进的传播算子法(MPM)不但可以降低算法的运算量,还可以改善算法的性能。首先利用旋转不变方法(RSS)对宽带信号进行聚焦处理,聚焦处理后的矩阵输出再求其四阶累积量切片矩阵,对该矩阵利用改进的传播算子法得到测向结果。论述了四阶累积量切片适用于改进的传播算子法的原理,并通过仿真验证了算法在盲高斯噪声、运算量及测向性能方面的优越性。     

线性扰码重建算法性能分析

线性扰码通常由线性反馈移位寄存器生成,非合作通信方需要对扰码参数进行盲估计才能恢复信息序列。为了有效解决扰码重建算法的适用性问题,通过对Walsh Hadamard变换的扰码重建算法性能进行理论研究,分析影响扰码重建算法性能的相关因素。首先,基于假设检验,分析了反馈关系检测的误判概率,将误判概率解析表示为接收数据量、信源有偏性和反馈多项式重量的函数;其次,在误判概率给定的情况下,进行了数据量需求分析;最后,讨论了算法复杂度,为工程应用和下一步进行线性扰码重建算法研究提供理论依据。     

基于分析矩阵零均值比的CDL卷积交织盲识别

针对非合作接收中现有盲识别算法受码长约束且抗误码性能较差的问题,提出了一种基于分析矩阵零均值比的卷积交织参数盲识别算法,可以在不需要考虑码长约束的情况下,利用经高斯约当旋转消元算法处理后得到的分析矩阵零均值比来确定秩缺间隔,从而得到交织深度的范围,最后通过联合求取交织宽度、交织深度和交织偏差来完成卷积交织参数的盲识别。分别对所提算法、多重循环搜索算法和秩准则算法在不同误码性能下进行了仿真实验,实验结果表明,所提算法在误码率较高情况下,具有较好的识别性能,且运算复杂度较小,可以完成通用数据链卷积交织的盲识别。     

基于JADE-斜投影的鲁棒波束形成算法

针对矩阵重构类波束形成算法对阵列幅相误差敏感的问题,提出一种基于盲源信号分离和斜投影的矩阵重构鲁棒波束形成算法。首先,依靠盲源分离技术得到接收信号和混合矩阵,结合期望信号先验信息完成混合矩阵中信号导向矢量的搜索。然后,利用盲源分离得到的信号协方差矩阵完成阵列幅相误差估计。最后,基于幅相误差校准的混合矩阵和斜投影思想,构建各干扰的斜投影算子,将接收数据分别向干扰斜投影空间进行投影,得到对应的干扰信号,完成干扰噪声协方差矩阵重构。仿真结果表明,所提方法对阵列幅相误差具有较好的鲁棒性,验证了算法的有效性。     

低复杂度的DSSS信号扩频序列估计算法

在非协作条件下直接序列扩频(DSSS)信号的扩频序列估计是盲解扩的必需环节。通过构造基于接收信号自相关矩阵的两个检验统计量,分别完成了扩频序列的同步和扩频序列的估计。所提的算法具有很低的运算复杂度。仿真实验验证了所提算法性能的有效性。综合算法的鲁棒性、计算复杂度和低信噪比下的估计性能等评价因素,算法相比其它的典型算法有着一定程度的优越性,并易于快速实现。     

基于校验矩阵优化扩展的码率兼容LDPC码设计

为了提高低密度校验（low density parity check, LDPC）码的打孔性能,提出一种基于校验矩阵优化扩展的码率兼容LDPC码设计方法。从码率兼容码的度分布约束关系出发,提出母码的度分布优化算法。在此基础上,结合打孔变量点的译码恢复规则,构造适合打孔的LDPC码校验矩阵。采用贪婪搜索算法逐级最大化不同类型的打孔变量点数目,提高码率兼容系列子码的误码性能。仿真结果表明,与编码高效的码率兼容LDPC码相比,所提方法生成的码率兼容子码误码性能有较大改善,特别是当码率大于0.8时,编码增益提高约0.7~0.8 dB。     

面向中频的短码直扩信号数字盲解扩算法

针对直接序列扩频(direct sequence spread spectrum, DSSS)信号盲解扩问题,现有的方法大多基于矩阵分解理论,抽取主特征向量进行解调进而恢复伪码波形。非合作接收条件下,由于伪码波形未知且信噪比极低,载波频率、相位信息往往难以精确估计。考虑非合作接收条件,伪码未同步且含有随机载波频偏,现有方法常对两倍长度的复基带分段相关矩阵进行分解,带来了极大的计算资源消耗,并且存在性能退化等问题。本文提出了一种面向中频的短码DSSS信号数字盲解扩算法,分析了载波残余对伪码波形同步的影响,并通过中频实矩阵分解重构了伪码波形,最后针对含任意载波残余的DSSS二进制相移键控(DSSS-binary phase shifted keying, DSSS-BPSK)信号,设计了完整的从波形到比特的低复杂度盲解调解扩流程。仿真结果表明,所提算法拥有更好的误码率性能以及良好的载波参数鲁棒性。     

基于可能模型集的期望模式增广算法

提出一类基于可能模型集(likely-model set, LMS)的期望模式增广(expected-mode augmentation, EMA)算法,该算法将任意时刻的有效模型集分成可能模型集和增广模型集两个部分。可能模型集由模型后验概率和总模型集的拓扑图确定;对可能模型集加权组合,生成增广模型集。然后,基于两模型集的并集对目标的状态进行估计。该算法能够保持期望模式增广算法的精度,同时大大降低计算量。仿真结果验证了本文算法的性能。     

单基地MIMO雷达低复杂度求根MUSIC角度估计方法

针对单基地多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)雷达波达方向(direction of arrival,DOA)估计问题,该文提出一种低复杂度的实值求根多重信号分类(multiple signal classification, MUSIC)方法。该方法首先通过降维变换降低接收数据的维数,利用酉变换将复值数据协方差矩阵实值化,然后构造基于酉MUSIC的求根多项式,采用保角映射将复系数多项式映射为实系数多项式,最后通过求解该实系数多项式的根来得到目标的DOA估计。该方法不需要进行谱峰搜索,所涉及的特征值分解和多项式求根运算均只在实数域进行,在大大降低算法运算复杂度的同时可以获得更好的角度估计性能。仿真结果验证了所提算法的有效性。     

基于ESPRIT的均匀互耦线阵DOA及互耦参数估计

利用均匀线阵的特殊结构及其互耦矩阵,提出了一种阵列互耦存在下基于ESPRIT的DOA和互耦参数估计方法.首先通过ESPRIT法中子阵的选取,无需阵列互耦任何信息,直接得到方位估计,即对互耦参数稳健的DOA估计方法;接着在方位估计的基础上,基于真实导向矢量的最小方差拟合得到均匀线阵的互耦系数估计.与已有算法相比,该算法同时利用了天线阵列结构及其互耦特点,一方面将信号角度与互耦系数估计相互分离,使角度估计精度不受互耦估计的制约;另一方面,方位和互耦系数估计均可通过表达式求解,因此算法运算量小.计算机仿真证明该算法的有效性和正确性,并从仿真角度研究了算法分别在幅相误差和互耦矩阵误差下的性能.     

基于改进微粒群算法的快速山峰聚类法

依据样本密度使用高斯函数构造山峰函数时,削去对山峰函数贡献较小的大部分边缘,从而大大减少计算工作量;提出了一种改进的微粒群算法,使之具有多峰函数寻优能力,可以一次求出山峰函数的各个峰值,即基于改进微粒群算法的快速山峰聚类法,给出了算法的原理,步骤,快速山峰函数与常规山峰函数间的误差及计算工作量的比较.仿真结果表明,该算法计算简单快捷,可以一次求出所有的聚类中心,在满足精度要求的情况下,能够减少90%以上的计算工作量,有效地搜寻到数据样本空间的各个聚类中心,从而实现对数据样本的准确聚类.     

水声信道快速收敛自适应均衡算法

从提高自适应均衡算法水声信号收敛性能的角度出发,提出了一种新的快速收敛水声信道自适应均衡算法。该算法将改进的归一化均方误差算法和判决反馈均衡器结构有机结合,在不增加计算量的前提下,很好地实现了不同水声信道的自适应均衡,易于算法的硬件实现。仿真结果表明,该算法计算量同归一化最小均方(normalized least mean square, NLMS)误差算法的计算量相当,但在稳态误差和收敛速度上有很大优势;收敛性能与自适应调整最小二乘回归〖CD*2〗判决反馈均衡器(variable tap-length decision feed-back equalizer based on recursive least square, RLS-DFE)算法接近,却克服了RLS-DFE算法计算量大,不利于硬件实现的实际问题。提出的算法为水声通信提供了一种性能优良的可实现方法,具有较高的应用价值。     

The RCH Method for Computing Minimal Polynomials of Polynomial Matrices

In this paper,a randomized Cayley-Hamilton theorem based method(abbreviated by RCH method) for computing the minimal polynomial of a polynomial matrix is presented.It determines the coefficient polynomials term by term from lower to higher degree.By using a random vector and randomly shifting,it requires no condition on the input matrix and works with probability one.In the case that coefficients of entries of the given polynomial matrix are all integers and that the algorithm is performed in exact computation,by using the modular technique,a parallelized version of the RCH method is also given.Comparisons with other algorithms in both theoretical complexity analysis and computational tests are given to show its effectiveness.     

基于迭代方法的软阈值估计小波去噪

基于小波变换的阈值去噪方法依赖于信号的长度和噪声的方差。在大多数情况下,噪声的方差是未知的,需要对其进行估计。提出一种基于软阈值函数估计阈值大小的算法。该算法是一种迭代算法,证明了该算法的收敛性,并分析了该算法运算量。数值实验表明该算法估计阈值的准确性和MAD方法相当,同时计算量远远小于MAD方法。     

基于三维体质心的无线传感器网络节点定位算法

针对无线传感器网络中传感器节点初始位置未知的问题,提出一种基于三维体质心的分布式无线传感器网络节点定位算法.算法假设网络中有一定比例的锚节点(位置已知的节点),利用三维辅助坐标系,建立节点间的通信约束关系和空间几何关系,研究三维空间内包含未知节点的三维体构成方法,确定三维体的多个侧面和曲面来构成曲面三维体;为了减小算法计算量和网络能耗,寻找与曲面三维体对应的由多个侧面组成的平面三维体,通过确定平面三维体的质心来获得曲面三维体质心,从而把曲面三维体的质心作为未知节点的估计位置.该算法是一种完全基于网络连通性的分布式算法,算法设计简单,计算量小,节点间通信开销少.仿真结果显示,该算法适合于各种规模的无线传感器网络的节点定位.