带干扰回避能力的光子学超宽带信号产生方法

针对超宽带信号与其他窄带无线接入信号之间的频谱重叠和相互干扰问题,研究了具有干扰回避能力的光子学超宽带信号产生技术,提出了一种具有干扰回避能力的光子学超宽带信号产生方法。基于相位调制-强度调制转换原理,实现了超宽带信号的光子学产生;同时结合对干扰回避的考虑,利用一个光学窄带陷波器结构,在系统输出的超宽带信号频谱中引入了一个频谱零点。通过理论分析和计算机仿真验证了所提方法的性能。研究结果表明,所产生的超宽带信号中,频谱零点的深度可达到30dB,且频率位置可灵活调谐,能有效回避超宽带信号与现有窄带无线接入信号之间的干扰。     

基于认知无线电的超宽带信号频谱检测的研究

超宽带(UWB)系统会对窄带系统造成干扰,也会受到来自其他系统的强窄带干扰。将认知无线电频谱检测技术与UWB技术相结合,能使UWB和传统的窄带非认知无线设备实现共存并可提高UWB系统的性能。提出了超宽带认知无线电频谱感知基本原理,对现有的TH_PPM_UWB,PAM_DS_UWB,OFDM 3种UWB信号形式进行频谱分析,特别是引入应用在认知无线电中的循环相关检测对后2种信号进行了分析。仿真结果证明,该方法有良好的检测性能。     

基于时域干扰消除和能量RAKE接收的超宽带窄带干扰抑制算法

针对脉冲超宽带通信中的窄带干扰问题,根据超宽带信号为时域极窄脉冲而窄带干扰为连续波这一主要特点,提出了一种基于时域干扰消除和能量RAKE接收技术的超宽带时域窄带干扰抑制算法。首先,通过终端开路或者短路的传输线延时特定长度,与原始信号叠加实现了时域窄带干扰抑制,该方法克服了传统陷波法抑制干扰过程中也损失信号的缺点;然后,针对干扰抑制完成后人为引入的多径信号,采用了一种结构简单,计算复杂度较低的能量RAKE接收机。仿真结果表明,该接收机能够对多径信号进行能量的收集,且具有结构简单,计算复杂度较低的特点。     

基于频率采样的超宽带脉冲信号设计方法

提出一种新的超宽带脉冲波形的设计方法,通过在频率域进行多点采样,将超宽带信号设计成适合多址接人的ns级极窄脉冲,同时符合FCC频谱模板对功率的限制.能充分利用频谱模板,并给出脉冲波形具体数学解析式,修改频域采样点数目及幅度值参数能够进一步提高频谱利用率.减少了与其他无线窄带系统的相互干扰,提高了UWB通信系统的性能.方法灵活有效,适用于不同的频谱模板.在理论分析的基础上对方法进行了仿真,仿真结果验证了该方法的有效性.     

超宽带通信中干扰抑制方法

针对修改接收模板信号的方法(MRTW)在抑制随机窄带干扰上的不足,提出了一种超宽带通信系统(UWB)干扰抑制的新方法—自适应修改接收模板信号(AMRTW)方法,该方法通过增加的自适应频谱估计器和自适应接收模板信号分解单元,准确的将干扰信号分量从UWB接收模板信号中恰当的去除,从而提高了UWB接收机的抗干扰能力,仿真结果表明,在UWB系统处于随机用户干扰的条件下,AMRTW方法对UWB系统误码率的改善明显优于MRTW方法。     

认知UWB正交脉冲序列设计及性能分析

为了解决超宽带与窄带系统共存问题,基于认知无线电的思想,采用Hermite矩阵特征向量方法和Ray-leigh信号提出了一种认知超宽带(UWB)正交脉冲序列设计方法,从而达到抑制窄带干扰的目的.分析了基于认知UWB脉冲序列的2PPM-TH和2PAM-TH UWB系统的抗多用户干扰以及窄带干扰性能.仿真结果表明,提出的自适应脉冲序列的功率谱密度分布符合FCC关于室内和室外UWB应用的频谱规范,可以实现任意频段陷波,具有灵活的认知避免能力;认知UWB脉冲序列具有较强的窄带干扰抑制能力.     

基于理想带限信号的超窄带通信算法

提高通信信号的频谱利用率是通信理论研究的一个重要课题,传统方式采用多进制调制来提高每波特码元包含的信息量,而超窄带通信则是通过减小信号带宽来达到该目的。与现有的超窄带通信理论立足于设计频谱能量集中的调制波形不同,通过对传统基带信号进行理想低通滤波,产生理想带限的超窄带信号,再基于线性方程组求解的方法对信号进行解调,从而实现超窄带通信。该方法产生的超窄带信号是理想带通信号,能够达到较高的频率利用率,但是要求足够高的信噪比才能够应用。     

基于多混沌载波的超宽带系统

利用驱动响应的思想,设计了三级级联Colpitts振荡超宽带混沌信号产生电路.该电路结构简单,经仿真电路产生的混沌信号频谱分量丰富,带宽符合FCC的超宽带信号的定义.使用该电路可以构造新颖的多混沌载波超宽带系统,给出了发射机和接收机的结构,并对不同通信速率下的系统误码率进行了仿真,结果表明该系统可以根据工作环境,灵活设定工作频段,在高通信速率下具有较低的误码性能,并且具备高保密性和低截获率等优点.     

基于检测与躲避的超宽带无线通信频谱整形技术

基于检测与躲避(DAA)的超宽带(UWB)无线通信技术将认知无线电与超宽带技术相结合,是解决UWB通信系统与现有无线通信系统之间的相互干扰问题的最有效方案.针对DAA技术的关键问题--如何实现UWB抗干扰发送波形的频谱整形,综述了近年来在UWB适配波形的频谱整形研究领域的最新进展,并对未来研究发展方向进行了分析与探讨.     

基于 RIE 的自适应窄带干扰抑制算法

针对直接序列扩频(direct sequence spread spectrum,DSSS)通信系统中窄带干扰(narrow-band interference,NBI)抑制问题,将窄带干扰存在性识别技术(recognition of interference existence,RIE)和变换域窄带干扰抑制算法相结合,提出了一种自适应窄带干扰抑制算法.该算法能根据接收到的信号,利用基于能限因子的RIE算法判断接收信号中是否含有窄带干扰信号,从而决定是否需要对其进行干扰抑制处理.理论分析表明,当接收信号中不合窄带干扰或干扰信号较小时,既可减少由于窄带干扰抑制算法对有用信号造成的损伤,提高误码率性能,又能降低系统处理的复杂度.仿真结果表明,自适应窄带干扰抑制方案抑制干扰误码率性能明显优于非自适应窄带干扰抑制方案.     

小型化陷波超宽带天线的研究与设计

设计了一种具有陷波特性的超宽带天线,天线的阻抗带宽为118．8％．所设计的天线印刷在尺寸为30mrn×34mm×1．5mm,介电常数为3．5的介质基板上．通过在接地板上刻蚀“工”字形槽,有效地展宽天线的带宽,使其满足超宽带通信（UWB）系统（3．1～10．6GHz）的通信需求．同时为了实现该天线与无线局域网（WLAN）系统的协同工作,利用微波开路微带线技术产生陷波,从而避免WLAN对UWB通信的干扰．采用高频结构仿真软件HFSS对影响天线性能的关键参数进行设计、仿真、分析和优化,从而得到天线的最佳尺寸．实验结果表明,该天线在小型化的同时实现了宽带和陷波的要求,从而证明了设计方法的可行性和有效性．     

联合信道状态编码的基函数生成算法

针对远距离情况下基函数频谱失配导致的TDCS性能下降的问题,提出一种联合信道状态编码的远距离TDCS基函数生成算法。该算法通过对远距离收发两端的信道状态进行四进制合成编码,将联合信道划分为4种状态,根据频谱失配程度选择信道状态好的频点进行数据传输,并在解调前对接收信号进行滤波。理论分析表明,在相同情况下,使用联合信道状态编码机制的频谱利用率高于频谱交换机制的频谱利用率,从而有效避免收发两端放弃通信,更加接近TDCS的实际应用。仿真结果表明:该算法的抗干扰性能优于频谱交换机制,能够有效提高系统的频谱利用率,降低频谱失配对抗干扰性能的影响,扩展TDCS的应用范围。     

Dynamic overlapped spectrum allocation based on potential game in cognitive radio networks

In order to make full use of wireless spectrum resources,the behavior of cognitive radio （CR）for dynamic spectrum allocation is analyzed based on the game theoretic framework.The traditional spectrum allocation schemes consider the spectrum allocation among independent frequency bands only,without taking into account mutually overlapped frequency bands.For this reason,an optimal allocation etiquette is defined to promote the cross characteristic of the frequency bands in a dynamic spectrum allocation model.New interference operator and interference temperature constraints are introduced in order to realize calculation of the interference,and the corresponding spectrum allocation scenario can be further formulated as a potential game.Based on the characteristic of dynamic selection using the game theory and the interference avoidance rule of interference temperature,the robustness of CR networks is increased and the scenario is more suitable for the dynamic changing of actual wireless communication and energy saving communication systems.Simulation results show that the signal to interference and noise ratio （SINR） level can be significantly improved through the optimal allocation of any available spectrum.The utilization rate of spectrum and throughput of overall CR networks are increased by fully utilizing the spectrum resources in the dynamic spectrum allocation model.     

码分多址系统中基于判决引导的窄带干扰抑制非线性算法

鉴于扩展频谱码分多址（CDMA）系统中抑制窄带干扰的渐近条件均值（ACM）非线性滤波算法计算复杂度较高,设计了一种基于判决引导的新非线性滤波算法。该算法利用窄带干扰的相关性,在对扩频信号判决的基础上进行ACM非线性滤波。对扩频信号可能的取值,进行判决的标准是窄带干扰先验估计和后验估计的差方最小。将本文方法与ACM算法进行比较,仿真结果显示了几乎相同的性能,但前者计算复杂度显著降低。     

窄带干扰下自组织网络通信中自适应非线性滤波方法研究

针对传统滤波方法抗干扰能力差、收敛性低的弊端,提出一种新的窄带干扰下自组织网络通信中自适应非线性滤波方法。介绍了MLMS方法,给出滤波器结构。采用非线性函数对估计误差信号施行相关处理,通过MLMS法对抽头系数进行更新。为了降低信号干扰样本的干扰,利用非线性函数对其进行修正,给出新的抽头系数更新方程。根据正弦干扰对白高斯噪声信号进行描述,获取最佳抽头系数。通过输出信噪比和输入信噪比的比值对所提方法抵御窄带干扰的性能进行评价。将所提方法应用于窄带干扰自组织网络通信中,结果表明,所提方法抑制干扰能力强、收敛性能高、得到的信号效果好。     

直接序列扩频通信中基于时频域相关性的抗单音干扰算法

直接序列扩频通信系统解扩以前采用干扰抑制算法可以显著增强抗窄带干扰性能。常用的干扰抑制方法为扩频信号建立平稳模型。本文通过分析扩频信号的产生机理，建立了扩频信号的循环平稳模型，采用频移滤波器(FRESH)同时利用时域相关性和谱相关来抑制单音干扰。仿真实验表明，FRESH滤波器相对于传统横向滤波器能够提高系统抗单音干扰性能。     

Cyclostationary model based multiple-tone interference rejection in DSSS communication systems

Multiple-tone interference is a kind of narrow band interference appears in Direct Sequence (DS) Spread Spectrum (SS) communication system frequently that degrades the system performance. Most open literature studies on narrowband interference rejection assumed stationary SS signal and interference. SS signal and interference are modeled as cyclostationary and based on cyclostationary model, an interference rejection algorithm is proposed. Through computer simulation, it is shown that the performance of the SS system can be improved considerably after adopting this algorithm.     

直扩系统中判决反馈干扰抑制滤波器的性能研究

研究了判决反馈滤波器(DFF)在直扩系统中估计和抑制窄带干扰的性能,给出了判决反馈滤波器抑制一阶自回归干扰时信噪比提高因子的闭合表达式的上界.与线性滤波器相比,为达到相同的抑制效果,判决反馈滤波器所用的滤波器阶数低,硬件实现所需资源少,实用性更广.理论分析和数值仿真结果均表明,判决反馈滤波器的性能明显优于线性滤波器.     

基于内插型双边带滤波器的时域自适应滤波

针对过采样条件下直接序列扩频（DSSS）系统中采样样值相关性造成在使用传统时域自适应滤波窄带干扰抑制方法时扩频信号失真的问题,提出一种改进的时域自适应滤波方法.该方法基于内插型双边带滤波器,采用抽取-内插结构,结合最小均方（LMS）算法进行自适应权值更新,实现窄带干扰抑制.理论分析和仿真结果表明,在高信噪比情况下,该方法与常规自适应滤波方法比较,具有更小的信噪比回退和有用信号畸变;同时低信噪比情况下,其误码率性能也略有优势.      

不同干扰对铱星机载导航设备接收信号的影响

铱星是目前使用较广泛的低轨道卫通系统,其机载收发信机已在多种民航客机上应用。由于铱星系统研发较早,未考虑后加入的机载通信系统的干扰,且机载电子环境日益复杂,铱星用户链路信号受到的威胁越来越大,需对其进行更完备的电磁兼容分析。首次建立了铱星下行链路信号的接收模型,分析了天线隔离度和不同干扰下的信号误信率,并用实测验证仿真结果。实验测试了不同频率和占空比的宽带和窄带干扰对铱星机载设备接收的信号质量的影响,与仿真吻合程度较好。结果表明：相同功率水平下,宽带干扰的影响大于窄带干扰;不同种类的宽带干扰造成的影响差异不大;带内和带外的宽带干扰造成的影响差异不大,但窄带干扰的影响呈先减小后增加的趋势;脉冲干扰的影响程度与占空比呈正相关。