混沌子载波调制的正交频分复用安全通信系统

混沌序列用于安全通信具有潜在的优势,但目前已提出的混沌通信系统在实际信道环境(噪声,多径)下性能较差。本文提出一种基于符号动力学及混沌映射反向迭代的混沌调制技术,产生的混沌调制信号代替传统的或调制信号作为子载波调制信号进行正交频分复用(),接收端采用改进的维特比算法进行混沌序列估计及信息的解调。仿真结果验证该系统具备良好的安全性能与抗多径性能。     

序列扩频UWB通信系统的Rake接收性能分析

基于一个能较好描述超宽带(UWB)信号传播特性的S-V室内多径传播统计信道模型,对高速序列扩频的UWB系统Rake接收机设计中的若干关键问题进行了详细仿真和分析.结果表明,在该信道下,选择合并Rake(S-Rake)接收机或有限合并Rake(L-Rake)接收机的性能显著优于部分合并Rake(P-Rake)接收机.通过5～10个Rake接收支路的等增益合并(EGC)能够较好地克服符号间干扰(ISI)和码间干扰(ICI),而不需要使用复杂的均衡器.     

基于IEEE UWB标准信道模型的RAKE接收机性能仿真

超宽带信号经多径信道传播会产生严重的时间弥散.采用RAKE接收是提高超宽带接收机性能的重要手段.基于IEEE 802.15.3a信道模型,针时脉冲位置调制(PPM)跳时超宽带信号(TH-UWB)系统,对采用RAKE接收机接收时的单用户系统和多用户系统的性能进行了比较分析,并给出了仿真结果.     

FM-DCSK在非平坦衰落信道下的系统设计与仿真

调频-差分混沌键移（FMDCSK)是一种以混沌信号作为载波的非相干的调制解调技术,其输出信号具有固有的宽频特性。由于其在对抗多径衰落方面具有显著的效果,它适合于在无线移动通信信道下使用,因而得到广泛的研究。给出了FMDCSK在非平坦衰落信道下的原理结构图,并做了性能分析,通过仿真发现：在两径瑞利（非平坦慢衰落）信道下,FMDCSK的误码性能优于传统的调制解调技术QDPSK和QPSK。为了进一步提高FMDCSK的误码性能,建议结合使用一些有效的技术,如分集、Rake接收机等。这些结论和建议对于促进FMDCSK在无线通信环境下的研究与应用具有重要的意义。     

FM-DCSK在非平坦衰落信道下的系统设计与仿真

调频-差分混沌键移(FM—DCSK)是一种以混沌信号作为载波的非相干的调制解调技术，其输出信号具有固有的宽频特性。由于其在对抗多径衰落方面具有显著的效果，它适合于在无线移动通信信道下使用，因而得到广泛的研究。给出了FM-DCSK在非平坦衰落信道下的原理结构图，并做了性能分析，通过仿真发现：在两径瑞利(非平坦慢衰落)信道下，FM-DCSK的误码性能优于传统的调制解调技术QDPSK和QPSK。为了进一步提高FM-DCSK的误码性能，建议结合使用一些有效的技术，如分集、Rake接收机等。这些结论和建议对于促进FM-DCSK在无线通信环境下的研究与应用具有重要的意义。     

室内密集多径环境下DS-PAM-UWB Rake接收性能分析

在最终被IEEE802.15.SG3a研究组采纳的Intel信道模型的基础上,针对DS-PAM-UWB系统研究分析了不同Rake接收方案对系统性能的影响.对Arake、Srake、Prake等3种不同接收机结构、不同支路数,以及不同合并方案下的Rake接收机性能进行了仿真分析,并比较了DS-PAM和TH-PPM两种不同调制方式下的Rake性能,仿真结果表明DS-PAM-UWB的系统性能在Intel信道环境下优于TH-PPM-UWB系统性能约3 dB.     

基于神经网络合并技术的Rake接收机性能仿真

传统Rake接收机的线性合并技术不能适应无线信道的非线性特性.针对这一问题,开展了基于神经网络合并技术(NN)的研究.采用多层感知机神经网络模型,通过仿真实验确定了模型结构.在不同的仿真环境下,分别对采用等增益合并技术、最大比合并技术和神经网络合并技术的Rake接收机进行了性能仿真.结果表明:在理想信道下,基于NN技术的Rake接收机性能略好于传统的Rake接收机,性能改善不明显;在复杂信道环境下,基于NN技术的Rake接收机性能好于传统的Rake接收机.     

基于DMF的Rake接收机的捕获性能分析

对数字匹配滤波器(DMF)的Rake接收机的捕获性能进行了深入讨论,利用状态转移图推导出频率选择性信道下Rake接收机的平均捕获时间的表达式,并进行了数值分析.得出的主要结论是:DMF的Rake接收机具有很快的捕获速度;对于频率选择性信道,接收信号存在可以分离的多径分量,采用Rake接收机的检测性能要比常规接收机的检测性能好;Rake接收机的抽头数越多,平均捕获时间就越长,捕获性能就越差; Rake接收机的抽头数越多,门限取值范围就越宽.     

一种无循环前缀的新型短波MB-OFDM系统

针对短波信道的特点,提出了适合低信噪比应用的一种无循环前缀的多子带OFDM系统.由于短波信道上相邻多径时延差一般达数毫秒,该系统利用快速的载波跳变来避免短波信道上多径信号引起的符号间干扰,同时不需要毫秒级的循环前缀,提高了传输效率.理论分析表明,使用Rake接收机可以使合成信号的幅度大大增加,很好地改善了短波衰落信道下系统的误码率性能.蒙特卡罗仿真结果验证了理论结果,表明这种MB-OFDM系统的性能随多径数的增加而改善.     

码复用差分混沌键控性能分析与同步算法

码复用差分混沌键控(code-shifted differential chaos shift keying,CS-DCSK)是一种具有优良抗多径衰落能力的非相干混沌调制技术,虽然非相干混沌调制技术不需要在接收端恢复混沌载波,但准确的符号同步是保证系统性能的前提.介绍了CS-DCSK系统的结构模型,包括发射机和接收机原理以及CS-DCSK独特的信号帧结构,然后采用高斯近似法(Gaussian approximation,GA)分析了高斯信道和Nakagami-m衰落信道下符号同步误差对CS-DC-SK误码性能的影响,最后提出一种符号同步算法,该算法通过发送训练序列首先完成帧间的粗同步,在粗同步的基础上完成帧内的细同步.仿真结果表明,在高斯信道和Nakagami-m衰落信道下,仿真结果与理论分析基本一致.通过与理想同步情况下的误码率性能比较,提出的同步算法存在2 dB左右的性能损失.     

FM-DCSK超宽带系统设计及其多径信道性能分析

针对现有超宽带混沌系统使用的混沌信号频谱不够平坦、不具有恒定比特能量和多址通信困难的问题,提出了频谱平坦、带宽超过1GHz、两级级联的Colpitts振荡超宽带混沌信号产生电路;构建了相应的调频差分混沌键控（FM—DCSK）超宽带系统;并从理论上分析了在多径信道下系统误码率的解析式。结果表明,该系统具有恒定比特能量,不需信道估计,接收端可以有效地获得多径分量能量同时避免码内和码间干扰。系统通过频分方式可以方便实现频分多址通信。     

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.     

混沌跳时超宽带系统多址干扰分析

提出了基于混沌跳时(CTH)多址的BPSK超宽带系统,讨论了该系统的工作原理,从理论上分析了系统的多址干扰,通过仿真说明了如何选取系统参数降低系统的误码率,提高系统性能.同时该系统具有低截获率和高保密性等优点,具有较高的使用价值.     

MBOK调制方式在基于并扩的超宽带系统中的应用

并行组合扩频通信技术( PCSS)和超宽带(UWB)通信技术因为具有高效通信能力和保密通信性能而成为该领域的研究热点.该文在分析并行组合扩频通信和超宽带通信系统技术特征的基础之上,结合这2种通信方式的技术优势,提出了一种基于并行组合扩频的超宽带通信系统方案,并将高性能的多元双正交键控(MBOK)调制方式应用到该系统.仿真结果表明,在相同条件下,当误码率为10-4时,MBOK调制方式较传统的脉冲位置调制(PPM)方式的信噪比有约9 dB的提高.     

增强型调频差分混沌键控通信系统性能分析

混沌通信具有硬件实现低复杂度、低功耗和抗多径等特性,成为低速超宽带通信和无线传感网的候选方案.在各种混沌通信方案中,调频差分混沌键控因采用易于实现的非相干解调成为了研究的热点.本文提出一种新的增强型调频差分混沌键控通信系统,对每比特采样点数、每符号比特数和信号占空比对于系统性能的影响进行了分析,通过仿真证明了理论分析的正确性.     

基于改进强跟踪滤波器的UWB/AHRS紧组合定位方法

针对遮挡环境下的车辆定位问题,提出一种基于改进强跟踪滤波（ISTF）算法的超宽带（UWB）与航姿参考系统（AHRS）紧组合定位方法.该方法使用阈值鉴别UWB测距异常值并消除其影响,将强跟踪滤波（STF）算法应用到紧组合系统的数据融合中,并结合定位模型对算法进行改进,以提高算法的稳定性和对观测噪声的估计精度.仿真与实验结果表明,该方法能在复杂工况下提供车辆精确的定位信息,与UWB单独定位及采用几种非线性滤波算法相比,系统的鲁棒性更强、定位精度更高,具有很强的实用性.      

DS-UWB定位系统传输时延估计

用改进后的多重信号分类(MUSIC)方法估计直接序列扩频一超宽带(DS-UWB)系统的时延．将脉冲处理增益引入UWB系统,并把每个用户的其他多径信号归入噪声子空间处理,以利于对主径信号进行准确的时延估计,同时也改善了MUSIC方法中对用户数的限制．在UWB室内路径损耗模型下,比较了相关接收机(Correlator)和多重信号分类(MUSIC)2种方法的多用户、主径信号的时延估计结果。     

一种新的超宽带脉冲设计方法与性能分析

讨论了基于粒子群算法设计的超宽带脉冲,对设计脉冲的UWB系统性能进行了分析.依据FCC辐射掩蔽,对一组正弦高斯函数进行加权组合,通过粒子群优化算法选取组合系数得到新脉冲,对采用设计脉冲的系统性能分别从单链路误码率、多址性能、链路预算3个方面进行仿真比较.结果表明:与Schlotz脉冲、随机组合脉冲相比,基于粒子群算法设计的脉冲具有更好的误码性能和传输性能.     

基于FHN神经元模型的UWB信号检测方法

针对FHN模型检测UWB信号时需要已知UWB信号和调节噪声强度来产生随机共振的局限性,研究分析了FHN模型系统参数与发生随机共振现象的关系,推导了新的输入输出互相关函数,提出了基于新互相关函数的参数调节FHN模型检测新方法。采用新方法对强噪声中的UWB脉冲信号进行检测并对该方法的检测性能进行了仿真比较与分析。仿真结果表明,新方法可以较为准确地检测到淹没在强噪声中的未知UWB脉冲信号,是一种低信噪比非合作下检测UWB信号的方法。     

超宽带(UWB)无线网络MAC协议

无线多路接入环境中,超宽带（UWB）固有的技术特点严重影响MAC协议的执行.将基于CSMA/CA的MAC协议应用于无线局域网（WLAN）,并改变MAC协议中的数据包尺寸和包生成率来研究MAC的使用效率,仿真分析显示：现有的MAC协议应用在UWB系统中并不能获得理想的流量.因此,设计适合UWB系统的MAC协议时,尤其要重视信道接入延时的控制,才能发挥UWB技术的独特优势.