基于自适应卡尔曼滤波盲多用户检测的新算法

研究在稳态的码分多址(code-divisionmultiple-access,CDMA)系统存在很强的抗多址干扰时,使多用户检测中的最优判决向量的估计保持较高的数值鲁棒性的算法。采用一种新的自适应卡尔曼滤波多用户检测算法估计CDMA系统多用户接收器的最优判决向量,高性能盲自适应多用户检测算法。通过仿真实验,可以看出,该算法收敛速度快、跟踪性能好、数值稳定性好。仿真实验表明,提出的方法能够有效抑制阵发性多用户干扰,具有很强的抗多址(multipleaccessinterference,MAI)干扰能力和较高的数值鲁棒性。     

DSSS信号在低SNR下的同步捕获算法

同步捕获与信号识别是DSSS系统的关键技术。给出了一种频差与扩频码同步联合捕获的方法,提出了一种基于峰值窗口的噪声与干扰估计算法,基于此估计,在信号识别中采用了相对门限。还对该算法的虚警概率、漏检概率、误捕率性能进行了仿真,为其应用提供了依据。该方法针对二进制DSSS/MPSK系统,但同样也适用于多进制正交扩频系统。     

DSSS卫星通信中基于小波包变换的干扰抑制方法

卫星通信中利用直接序列扩频技术具有一定的抗干扰能力,但由于扩频增益无法做到无限大,当强干扰超过系统的干扰容限时,系统传输性能将会大幅降低。通过变换域信号处理技术对直接序列扩频中的干扰进行检测与抑制,能够增强其抗干扰能力。小波包变换具有优异的时频域局部分析能力,非常适合用于直接序列扩频系统中干扰检测与抑制。分别对规则小波包分解和最佳小波包分解进行了研究,提出了一种基于最佳小波包分解的干扰抑制新方法,通过将子带功率比与最小功率阈值相结合,实现对干扰进行定位和抑制。仿真结果表明,所提出的算法与基于规则小波包分解的干扰抑制和传统的快速傅里叶变换算法干扰抑制相比较,性能得到显著改善,且在计算复杂度上上升极少,是提高直接序列扩频信号抗干扰能力的更有效的选择。     

带宽有限多址通信系统中的干扰抑制研究

研究了一种新的带宽有限多址系统中的非平稳宽带干扰抑制技术,与直接序列扩频(DSSS)系统相比,频谱不会扩展、带宽效率高、保密性强。对非平稳宽带干扰,以线性调频(LFM)为干扰模型,提出了基于时频分布特性消除干扰的方法。仿真证明,在没有编码,干信比(ISR)为20 dB时,该系统性能仅约损失1 dB,在保证带宽效率的同时,很好地消除了系统的人为干扰。     

基于批处理和Teager Kaiser算子的BOC信号联合捕获算法

针对较低信噪比条件下二进制偏移载波信号的捕获问题,提出了一种基于批处理和Teager Kaiser(TK)算子的联合捕获算法。该方法首先对接收信号和组合扩频码进行批处理和平均处理,并将接收信号转换到频域进行多次循环移位;然后,将得到的最佳频偏补偿序列与组合扩频码进行圆周相关运算得到最大相关值;最后,引入相关峰能量最大值与次大值的比值作为门限判决变量,比较了所提 TK算子法、差分相干累积算法和批处理算法的检测概率。仿真结果表明,在同一条件下,TK算子法检测概率比差分相干算法提高了约2 dB,比批处理算法提高了约6 dB,并减少了捕获时间。     

基于谱相关的干扰抑制滤波器研究

众多的扩频通信抗干扰技术往往把有用扩频信号近似看作平稳随机过程。事实上 ,由于伪码的周期性而导致的循环平稳是扩频信号的一个重要特征。基于一般循环平稳理论 ,详细分析了直接序列扩频信号的谱相关特性 ,并在此基础上讨论了谱相关抗干扰滤波器的设计方法及其自适应形式。该方法通过对被污梁扩频信号先频移、再滤波后相加得到其估值 ,充分利用其不同频谱处的相关性 ,避免了一般抗干扰方法中由干扰建模带来的模型不匹配问题。因此 ,谱相关抗干扰滤波器可用于宽带和窄带干扰抑制。仿真结果说明了方法的有效性     

一种基于匹配信号变换的有效抗干扰算法

针对直接序列扩频（direct sequence spread-spectrum, DSSS）系统中可能出现的chirp-like干扰,提出了一种有效的基于匹配信号变换（matched signal transform, MST）的干扰抑制算法--峰值保留法。该算法是根据已有的MST快速实现方案和陷波滤波抗干扰算法而设计的。仿真结果表明,该算法能够有效抑制DSSS系统中线性、非线性chirp-like干扰。与其他一些抗干扰算法的仿真比较表明,该算法具有稳健性强、计算量小、误码性能好、实现更为简单等优点,具有较好的应用前景。     

Study of multi-rate multi-user detection based on supervision decision

Multi-user detection (MUD) based on multirate transmission in code division multiple access (CDMA) system is discussed. Under the requirement of signal interference ratio (SIR) detection at base station and framework with parallel interference cancellation, a supervision decision algorithm based on pre-decision of probabilistic data association (PDA) and hard decision is proposed. The detection performance is analyzed and simulation is implemented to show that the supervision decision algorithm improves the detection performance effectively.     

MIMO系统中基于斜投影的盲空时多用户检测算法

针对多输入多输出(multiple input multiple output, MIMO)的码分多址(code division multiple access, CDMA)系统,提出了一种基于斜投影的盲空时多用户检测算法。该算法结合MIMO系统的空间分集技术与Alamouti空时分组码 (space time block coding, STBC)方案,自适应地跟踪干扰子空间和多天线信道,在此基础上对接收信号进行斜投影抑制多址干扰(multiple access interference, MAI),解决了传统的基于子空间的最小均方误差(minimum mean square error, MMSE)盲空时多用户检测算法收敛速度慢和强干扰的情况下稳态性能低的问题,提高了多用户检测的鲁棒性,且计算复杂度较低。仿真结果表明该算法的有效性。     

Subspace decomposition-based correlation matrix multiplication

The correlation matrix, which is widely used in eigenvalue decomposition （EVD） or singular value decomposition （SVD）, usually can be denoted by R = E[yiy＇i]. A novel method for constructing the correlation matrix R is proposed. The proposed algorithm can improve the resolving power of the signal eigenvalues and overcomes the shortcomings of the traditional subspace methods, which cannot be applied to low SNR. Then the proposed method is applied to the direct sequence spread spectrum （DSSS） signal＇s signature sequence estimation. The performance of the proposed algorithm is analyzed, and some illustrative simulation results are presented.     

大多普勒偏移下直接序列扩频信号捕获新方法

针对具有大多普勒偏移的直接序列扩频信号捕获问题,提出一种基于快速傅里叶变换(FFT)的多普勒和伪码分别并行搜索的捕获新方法.该方法利用伪码二相调制特性,通过乘法消除伪码影响,得到多普勒估计值,在此基础上运用圆周相关法得到的伪码相位估计值.计算机仿真表明,它能更快、更高精度地完成多普勒频率一伪码相位的二维搜索,且捕获时间与多普勒偏移大小无关,尤其适用于大多普勒环境.     

Adaptive median threshold algorithm used in FDIS of DSSS receivers

For direct sequence spread spectrum (DSSS) receivers, the capability of rejecting narrow-band interference can be significantly improved by a process of frequency-domain interference suppression (FDIS). The key issue of this process is how to determine a threshold to eliminate interference in the frequency domain, which has been extensively studied. However, these previous methods are tedious or very complex. A simple and efficient algorithm based on medians is proposed. The elimination threshold is only related to the median by a scale factor, which can be obtained by the numerical analysis. Simulation results show that the algorithm provides excellent narrow-band interference suppression while only slightly degrading the signal-to-noise ratio (SNR). A one-pass algorithm using logarithmic segmentation is further derived to estimate medians with low computational complexity. Finally, the FDIS is implemented in a field programmable gate array (FPGA) of Xilinx. Experiments are carried out by connecting the FDIS FPGA to a DSSS receiver, and the results show that the receiver has an effective countermeasure for a 60 dB interference-to-signal ratio (ISR).     

卫星DSSS通信系统杂乱脉冲干扰抑制技术研究

针对杂乱脉冲干扰卫星直序扩频(direct sequence spread spectrum, DSSS)通信系统的问题，首先提出了一种改进自回归(autoregressive, AR)二阶重极点干扰模型。并基于该模型提出了利用有限脉冲响应（finite impluse reponse, FIR)双边抽头维纳插值滤波器抑制杂乱脉冲干扰的方法，推导了改进AR二阶重极点干扰模型自相关函数表达式。分析并仿真了在该模型下卫星DSSS通信系统抑制杂乱脉冲干扰时同步互相关峰值的改善。仿真结果表明,基于该模型的FIR线性插值维纳滤波器能有效地抑制杂乱脉冲对卫星DSSS通信系统的干扰。与传统AR模型相比，该模型在多载频和实极点两个方面有更好的工程应用价值。     

一类适用于超宽带无线电的跳时序列族

跳时技术是超宽带无线电实现多址通信的一项关键技术。为保证超宽带无线电的可靠通信并减小系统中用户之间的多址干扰,系统要求跳时序列具有优良的跳时相关性能。基于对二次同余理论的研究,构造了一类适合于超宽带无线电通信系统的跳时序列族,给出了它的构造方法和序列的性质。然后通过对跳时序列相关性能的分析,证明了所得到的跳时序列族具有优良的跳时相关性能,满足跳时异相自相关最大值S_(max)≤2,跳时互相关最大值C_(max)≤4。最后,将该类跳时序列族用于超宽带无线电多用户通信系统进行了误码率性能仿真,仿真结果表明采用该序列族将使系统具有更好的多址性能。     

DSSS系统中基于线性平滑预测的单音干扰抑制

通过把线性预测算法与平滑滤波算法相融合,提出了一种线性平滑预测算法.该算法在抑制单音干扰的同时降低了噪声对系统性能的影响,因此与线性预测算法相比这一算法为DSSS系统提供了更高的性能增益.仿真结果进一步证实了该结论.     

New multitarget constant modulus array for CDMA systems

1 .INTRODUCTIONThe constant modulus algorithm(CMA) is a veryeffective blind approach to remove multiple accessinterference ( MAI) . Recently ,the CMA has beenapplied to the direct-sequence code division multi-ple access (DS-CDMA) systems with array anten-nas , which has tremendous potential to increasethe cellular system capacity . But the CMA algo-rithm lacks signal-selectivity and may capture aninterference instead of the desired user .Pre-sprea-dingis an effective method to alle…     

DSSS系统中应用HMM的窄带干扰抑制技术

研究了DS(Direct Sequence)扩频系统中基于隐藏马尔可夫模型(Hide Markov Models—HMM)的干扰抑制技术，首先简要引述了算法原理，然后着重给出了该算法的改进方案和在具体干扰条件下的系统性能仿真。研究表明，相对于基于DFT的干扰抑制技术，该算法由于能够对干扰信号进行准确的估计，因而减小了对有用DS扩频信号的损伤，可以获得更好的抗干扰性能。通过减小复杂度的措施，可以使之用于实际系统，这对于应用DSSS系统的短波通信系统和卫星通信系统增强其抗干扰能力具有重要意义。     

Fast method for spreading sequence estimation of DSSS signal based on maximum likelihood function

To estimate the spreading sequence of the direct sequence spread spectrum (DSSS) signal, a fast algorithm based on maximum likelihood function is proposed, and the theoretical derivation of the algorithm is provided. By simplifying the objective function of maximum likelihood estimation, the algorithm can realize sequence synchronization and sequence estimation via adaptive iteration and sliding window.since it avoids the correlation matrix computation, the algorithm significantly reduces the storage requirement and the computation complexity. Simulations show that it is a fast convergent algorithm, and can perform well in low signal to noise ratio (SNR).     

面向航空集群云网络的航空数据链MAC协议

针对未来航空集群作战的全新网络需求,提出了“航空集群云网络”的概念,设计了网络通信层面与任务需求层面耦合机制,为航空集群网络的具体通信技术研究提供了参考,并在此基础上结合基于正交频分多址(orthogonal frequency division multiple access, OFDMA)的可变带宽信道分配技术设计了一种面向航空集群云网络的媒体接入控制协议(aeronautic swarm cloud network oriented media access control protocol, ASCN-MAC)。详细设计了协议的任务需求认知机制,为智能化任务规划决策提供了通信支撑,并从需求出发,基于OFDMA的特点,提出了面向任务需求的层次化信道资源预约方式和信道资源贪婪预约算法。仿真结果表明,ASCN-MAC协议在任务规划决策的通信支撑能力、吞吐量性能和实时性上均具备较强的优势,可以满足新的作战样式下大量面向任务需求信息的可靠低时延传输。对全新作战样式下新一代航空数据链的研究具有一定的参考、借鉴意义。     

基于延迟相乘和能量累积的DSSS信号参数估计算法

针对直接序列扩频(direct sequence spread spectrum, DSSS)信号截获和参数盲估计问题,提出了一种采用延迟相乘和能量累积实现DSSS信号参数估计的新方法。该算法采用延迟相乘估计伪随机码（pseudonoise,PN）周期,将延迟相乘序列分成连续的片断,通过累积能量最大值搜索估计信息码周期,实现了PN码序列和信息序列的估计。理论分析和仿真结果表明,在加性高斯白噪声条件下,对扩频增益为G_p dB的DSSS信号,在信噪比高于-G_p/2 dB的条件下,该算法能够实现稳定的参数提取。该算法不需要预先设定门限和参数,适合采用硬件设计实现。