基于信道缩短的UWB信道最小二乘估计

在使用最小二乘算法进行超宽带(UWB)信道估计时,当信道冲激响应的长度大于发送脉冲的帧长度,则在接收端会产生各个脉冲冲激响应之间的相互干扰,影响信道估计的效果。提出使用信道缩短技术,对实际信道的长度进行缩短,估计出缩短信道后再恢复成实际的超宽带信道。仿真实验表明,在信道长度大于脉冲帧长度时,仍然能很好地估计出信道,有效地解决干扰问题。     

IR-UWB系统中基于信道缩短的信道估计

 针对脉冲无线电超宽带(IR-UWB)系统,提出一种基于信道缩短的信道估计算法.首先基于最小信道缩短方差(MSCSE)准则,利用接收导频序列提出一种信道缩短算法,然后利用信道缩短均衡器输出序列估计出复合信道,最后利用反卷积求出原信道参数.仿真表明,信道长度不大于符号宽度时,缩短前后估计信道的均方误差(MSE)接近;信道长度大于符号宽度时,缩短后MSE比缩短前至少低4.3dB.     

基于隐式训练和加权最小二乘的迭代信道估计

用隐式训练即在发送端将周期非随机序列直接迭加到数据序列上的方式,在接收端同时利用接收序列的一、二阶统计特性,得到一种新的针对FIR时不变或慢变信道的迭代信道估计算法.改进算法的估计误差小于使用一阶统计特性算法的估计误差,同时接收信号中随机部分的自相关矩阵的正定特性决定了迭代的鲁棒性.仿真结果表明:选用适当的迭代初值,可使迭代信道估计算法快速收敛,且MSE性能优于只利用一阶统计特性的算法.同时给出了发送功率恒定情况下,采用该方法时的BER性能.     

基于非线性最小二乘算法的超宽带TOA估计

研究室内密集多径信道环境下的超宽带到达时间(TOA)估计技术.提出一种改进的门限比较TOA估计算法,利用非线性最小二乘算法同时估计多径延时和幅度,采用迭代算法提高参数估计精度,根据判决门限比较结果终止多径搜索过程并估计出TOA.分析该算法在室内多径信道模型中的性能,给出门限的设置方案.仿真结果表明,在不同的信噪比下设置合理的判决门限后,该算法具有较高的估计精度,能够满足精确定位需求.     

多k类广州压缩最小二乘估计

提出了线性模型中回归多数的多k类广州压缩最小二乘估计的概念,在均方的意义下,给出了该估计一致优于最小二乘估计的充分条件。     

UWB的Scholtz信道和其它信道的比较

研究了UWB通信系统的Scholtz室内信道传播模型,进行了信道仿真,仿真结果具有明显成簇现象,与已公布的UWB信道实测结果具有很好的相似性。同时,研究了UWB通信系统的另3种信道传播模型,S—V信道模型、IEEE802．15．3a信道模型和AT＆T信道模型,进行了信道仿真,得到了特征参数。并将Scholtz信道在3种不同房间中的传播特性以及各信道模型在同样的环境中进行了比较。为UWB系统在不同的信道模型上得到的分析值之间的转化提供参考。     

随机场回归系数的最小二乘估计

论述了随机场回归系数的最小二乘估计，其中包括格子点随机场回归数的最小二乘估计，连续参数平稳过程回归系数的最小二乘估计、连续参数向量随机场回归系数的最小二乘估计。     

基于增量最小二乘算法的配电网状态估计

利用配电网实时量测数据和规格化的负荷历史数据,以各负荷的有功功率和无功功率的增量作为状态量,使状态量与目标函数近似线性关系,在小区间内迭代线性最小二乘法逐次逼近非线性关系,在线估计配电网用户的实时负荷。通过IEEE典型算例验证该方法可行。     

基于稀疏特性的TH-PPM UWB信道估计算法

在TH-PPM UWB系统中,利用信道的稀疏簇特性,提出一种新的UWB(ultra wide-band)信道估计算法.该算法首先对原始信道进行信道缩短,有效地克服了信道过长给估计精度带来的影响,然后基于缩短后的复合信道,利用UWB信道的稀疏性,对原始UWB信道进行估计,避免了无谓的零值抽头估计,改善了算法的性能.仿真结果表明,当信道长度大于符号长度时,新算法可以获得较好的估计性能.     

约束泛最小二乘估计及其Cook距离

通过求极值给出了普通线性模型y=Xβ+e在约束Aβ=b下的泛最小二乘估计∧β*u=∧βu-(X’PX+kQ)-1A’{A(X’PX+kQ)-1A’}-1(∧Aβu-b)并得到其Cook距离的一个简化公式。     

超宽带时变移动信道下的尺度-时延分集接收

针对宽带多径时变信道,特别是一定移动速度下的移动通信中产生的多普勒频移问题,在分析窄带时变信道和宽带时变信道的相似性基础上,给出尺度-时延分集接收的基本原理和尺度-时延Rake接收机的实现方法.分析表明,在宽带时变信道下,相对传统时延Rake接收机能够产生较大的分集增益.     

基于惯性导航与UWB的联合定位算法

为提高无GPS情况下的3维定位精度,提出基于惯性导航与UWB(超宽带技术)的联合定位算法.该算法将线性最小二乘法的航迹计算与定位点拟合进行融合,使用加权平均对信赖度因子进行权衡.为验证算法的有效性,设计了1套UWB与9轴惯性导航模块结合的软硬件平台.仿真和实际测试结果表明:该算法可将3维定位误差控制在20cm以内.     

复参数最小二乘估计方法

提出了基于复数U-D分解的复参数最小二乘估计方法。在传统的加权遗忘因子法的递推算法中,方差矩阵P(k)由于衰减很快而极易失去正定性.为了保证参数估计的收敛性,利用复数U-D分解,将方差矩阵P(k)进行U-D分解,将P(k)矩阵的递推计算已转化为U(k)和D(k)的递推计算问题,保证了数值计算的稳定性.     

基于傅立叶变换的OFDM信道估计方法研究

分析了无线OFDM 系统中基于傅立叶变换的信道估计方法,提出了在低信噪比情况下使用LMMSE估计的一种改进方法和在高信噪比情况下使用不需要先验信息的LS估计的改进方法。仿真结果表明，在无线多径慢衰落信道条件下，该改进方法都能够有效对抗频率选择性和先验信息的估计偏差对信道估计的影响，在估计性能与算法复杂度之间取得良好折衷。     

基于UWB无线定位的汽车防撞系统设计

汽车测速、测距的防撞预警可有效避免交通事故的发生。介绍了测速、测距原理,在此基础上论述了基于系统及芯片(system on a chip,SoC)的汽车防撞系统,提出了一种应用SoC芯片和超宽带(ultra wide band,UWB)无线定位技术的汽车防撞系统方案,研究了系统中关键功能模块UWB模块和SoC信号处理模块的实现和软件处理流程。结果表明,该方案可对行驶中的汽车与汽车以及汽车与其他障碍物之间的距离进行实时监测,在距离较近时能准确及时地判断并采取合理的处理措施,避免碰撞的发生,保障行车安全。     

基于频域子空间的UWB信道时延估计算法研究

在介绍了UWB信道估计模型后,讨论了一种基于子空间的UWB信道时延估计快速算法.通过仿真可以看出,该算法在低于Nyquist采样率的情况下可获得较高分辨率的信道时延估计,从而可降低系统的复杂度,减小系统的功耗.该算法在精确定位、测距、定时和同步等方面可得到很好的应用.     

基于自适应脉冲形成因子的超宽带脉冲波形设计

针对各国不同的超宽带(ultra wide band,UWB)辐射掩蔽要求和传统脉冲设计方法的功率谱利用率低等问题,提出一种自适应脉冲形成因子的UWB脉冲波形设计方法。通过分析各阶高斯导脉冲函数特征选取前十一阶高斯导脉冲函数作为基函数,根据辐射掩蔽标准自适应的计算出各阶高斯导脉冲函数的脉冲形成因子。以最小均方误差(minimum mean square error,MMSE)为准则,采用迭代算法选取权重系数,并对其进行线性组合,以达到最优化脉冲波形的目的。仿真结果表明,所设计的脉冲功率谱最大限度的逼近美国联邦通信委员会(Federal Communications Commission,FCC)规定的辐射掩蔽标准,标准化有效信号辐射功率(normalized effective signal radiated power,NESP)为95. 23%,比传统最小二乘法(least squares method,LSE)频谱利用率高,且适用性强。     

基于超宽带的 TOA-DOA 联合定位方法

针对现有的大多数超宽带(ultra-wide band,UWB)定位方法至少需要3个基站,系统开销较大的问题,提出一种新颖的基于波达时间-波达方向(time of arrival-direction of arrival,TOA-DOA)联合估计的定位方法,仅需一个基站即可准确快速定位目标.利用酋矩阵束算法估计视距信号TOA和最小二乘估计准则估计视距信号DOA,得到目标的相对坐标.Matlab仿真实验证明,该方法的TOA和DOA估计精度较高,定位精度达到厘米级,而且复杂度降低为矩阵束算法的1/4,采样频率为亚奈奎斯特速率,易于实现,是一种简单有效的定位方法.     

基于多种调制方式的超宽带空时网格编码

为结合多入多出系统和超宽带的优点来实现高速高效的传输,将空时编码技术应用于超宽带系统中,讨论了基于脉冲位置调制(PPM:Pulse-Position Modulation)、脉冲幅度调制(PAM:Pulse-Amplitude Modulation)以及双正交调制3种不同方式的超宽带空时网格编码方案。考虑在发送和接收端已知信道状态信息,分别建立了3种方案的发射接收模型。仿真结果表明,在高斯信道和IEEE802.15.3a信道条件下,采用PPM的超宽带空时网格编码方案的性能都远优于其他两种方案,当信噪比为8dB时,误码率降低10~100倍。进一步考虑在存在多用户干扰条件下,该系统性能随用户数的增加而下降。