IEEE 802.15.3a信道中DS-UWB的多径干扰分析

UWB主要应用于密集多径室内信道中,多径干扰(MPI)是系统的主要干扰来源之一。分析了IEEE802.15.3a信道中直接序列UWB(DS-UWB)多径干扰的性质。通过精确考虑每条多径带来的干扰,提出了多径干扰呈高斯分布的假设,并根据信道模型的特性给出了一种简单的估算多径干扰方差的方法。在此基础上计算了匹配滤波器接收机的错误概率并与计算机仿真值做了对比,结果表明二者较为吻合。     

一种新的抑制多径干扰的DFE/RAKE接收技术研究

在超宽带(UWB)无线通信系统中,UWB信号通过多径信道传输后,会受到严重的多径干扰.提出一种基于自适应步长LMS算法的DFE/RAKE接收机,该接收机不仅能有效抑制多径干扰,而且能减少由多径干扰引起的符号间干扰(ISI)的影响.仿真结果表明,在相同条件下,该接收机与基于固定步长LMS算法的DFE/RAKE接收机和RAKE-MRC接收机相比有较低的误码率,提高了接收机的性能.     

基于压缩感知的MIMO系统稀疏信道估计

在多输入多输出通信系统中,接收端信道均衡与相干检测需要利用信道状态信息. 传统信道估计方法如最小二乘法和最小均方误差法均基于多径信道密集型假设,导致频谱利用率低下. 为此,该文研究在单载波MIMO系统中的稀疏信道估计,利用多径信道的稀疏特性提出一种基于压缩感知理论的信道估计方法. 这种方法能利用较少的导频信号达到与传统方法相比拟的估计性能,从而提高频谱利用率. 仿真验证和理论分析表明,基于压缩采样匹配追踪的压缩感知信道估计方法为MIMO系统稀疏信道估计的最优选择.     

一种基于特殊训练序列的TH-UWB信号同步捕获算法

超宽带信号的快速同步捕获是实现UWB系统的一个重大挑战。提出了一种基于特殊训练序列的同步捕获算法,它只需对接收信号进行符号速率的积分清洗运算,然后根据信号的依次截取实现同步参数的搜索估计。该算法有效地提高了密集多径信道下极窄脉冲能量捕获,并且降低了运算复杂度和同步捕获时间。通过计算机仿真评估了在密集多径信道下,训练序列长度对捕获精度和系统误码性能的影响,以及捕获性能、系统误码性能与信噪比的变化关系。仿真实验表明,在训练序列长度为16、32时误码性能曲线和理想同步情况下已十分接近。这说明与传统的数据辅助算法相比,该算法只需要较短的训练序列就可以实现较理想的系统性能,从而提高了系统的带宽利用率。     

时空调制扩频通信定位系统抗多径测角测距方法

在时空调制扩频通信系统基础上,针对多径环境提出一种抗码片内多径干扰的测角测距方法.首先分析了时空调制信号在多径下的接收和解调信号,接着就解调表达式采用冲激响应估计和多径分量提取算法,实现了码跟踪误差和多径分量的联合估计,再利用换算关系得到方位角和距离.仿真结果表明,在多径下系统的测角测距性能得到很大的改善.     

无气味滤波器在PN码时延和多径信道联合估计中的应用

研究了多径信道中PN码时延和信道系数的联合估计问题,提出了一种基于无气味滤波器的时延和多径联合估计方法,得出了频率选择性信道中估计器的仿真结果.然后将参数估计的均方误差与使用扩展的Kalman滤波器得到的均方误差、克拉美-罗限进行了比较,结果表明在多径信道中无气味滤波器的性能比扩展的Kalman滤波器性能更好.     

应用H1自适应滤波的浅海水声信道估计

浅海水声信道是目前最困难的无线通信信道之一,可建模成稀疏衰落信道,其噪声以S S分布来描述.提出了基于H1自适应滤波的稀疏双选衰落信道估计算法,针对S S分布噪声中个别脉冲对信道估计影响较大的情况,分别对信号的实虚部进行限幅以消除影响算法稳定度和性能较大的脉冲噪声. 仿真结果表明：在S S分布噪声下,所提出的针对脉冲噪声的5预处理提升了系统性能;无论是多径信道还是双选衰落稀疏信道,基于H1自适应滤波的信道估计算法的性能优于sIPNLMS算法.     

一种信道估计平均长度动态调整的新方法

提出了利用相干Rake接收机原理,估计出有效到达径的信道估计参数及其包络信号;统计有效到达径包络信号的电平通过率,并由此估计出信道的多普勒频偏.利用多普勒频偏与最优信道估计平均长度的关系,动态地调整信道估计平均长度,使整个相干接收机的性能在不同的移动速度下均能获得较好的估计性能.     

先验信息整合的OFDM快衰落信道感知估计

在OFDM系统中,如何对快时变信道进行准确估计,同时提高频谱利用率是一个极具挑战的问题.传统信道估计方法如最小二乘法和最小均方误差法均基于多径信道密集型假设,导致频谱利用率低下.本文在压缩感知的框架下,利用多径信道的稀疏特性同时整合前次OFDM块中所估计的多径位置信息,提出了一个新的OFDM快衰落信道估计方法.因为利用了信道稀疏性与多径位置信息,本文提出的方法克服了奈奎斯特采样率的约束,大幅度减少了精确估计信道对导频数的需求.仿真实验结果表明,与经典的压缩感知和最小二乘方法相比,该文方法不仅获得了更好的估计精度,而且大幅度地提高了信道的频谱利用率.     

基于窄带干扰缓和技术的到达时间估计

针对传统能量检测算法在强窄带干扰存在时到达时间（time of arrive,TOA）估计精度不高的问题，采用了一种结合平方律器件和带通滤波器的平方滤波技术来缓和窄带干扰对TOA估计的影响，并分别在IEEE 802.15.4a CM3视距信道和CM4非视距信道下与TOA估计方法相结合得到系统的估计结果.理论分析和仿真结果表明，存在窄带干扰时，采用了平方滤波技术的能量检测方法比传统的能量检测方法具有更高的TOA估计精度.在视距环境中应用平方滤波技术后，TOA估计精度可从2.8 ns提升至0.5 ns，而非视距环境中可从6 ns提升至1 ns.     

解到达角估计模糊的二次虚拟阵列变换

引入非均匀时延构造虚拟阵列变换的变换矩阵,提出一种基于二次虚拟阵列变换的到达角估计方法. 该方法利用非均匀时延间隔的随机性,每一次快拍下都等效于随机改变虚拟阵元的阵元间隔,突破了空域采样定理的限制,解决了在使用较大阵元间距条件下到达角估计的模糊问题. 同时增大的阵元间距也提高了估计的精度和分辨力. 进一步的实验表明,该方法是可行的、有效的,且能改善小信噪比条件下的估计精度.     

码域发送参考脉冲超宽带系统性能

在时域和频域发送参考型脉冲超宽带通信系统的基础上,对码域发送参考脉冲超宽带通信系统的性能进行了研究,推导了基于脉冲峰值能量的系统误码率表达式,对该系统在加性高斯白噪声和多径衰落信道中的性能进行了仿真,并与时域和频域发送参考结构在抗多径干扰等多个方面进行了对比. 理论分析和仿真结果表明,码域发送参考脉冲超宽带通信系统性能优于时域和频域系统.     

基于高阶累计量的时延估计研究

在单站非合作无源定位中,TDOA的获取至为重要。针对传统以信号的二阶统计量为数学工具的TDOA估计存在对加性噪声敏感缺点,提出利用三阶或高阶统计量估计信号TDOA。该方法最大优点是能够有效抑制高斯背景噪声(白噪声和色噪声),适用于低信噪比信号的TDOA估计,最后利用Matlab仿真证明了其有效性。     

改进的对数衰减动态非视距定位

在一般对数衰减模型中衰减因子是一个常量,但在实际应用中会引起较大的测距定位误差. 为了减少定位估计误差,在对Zigbee 组网定位实验数据进行统计分析的基础上,提出用负指数函数来描述衰减因子与距离（目标节点与锚节点间距）之间的关系,进而建立一种改进对数衰减模型;给出一个基于改进对数衰减模型的ML 估计器,并推导了该估计器的Cramer-Rao下界(Cramer-Row lower bound, CRLB). 在实验室和车站站场的Zigbee 组网定位实验结果表明,使用改进对数衰减模型的ML 估计器能提供更准确的定位估计,对场景变化有较好的适应性.     

利用延时相关预处理的信源数估计

为了解决信息论准则估计信源数在有色噪声背景下失效以及盖氏圆方法在低信噪比下性能下降的问题,提出了利用延时相关预处理的信源数估计方法. 首先构造接收数据之间的延时相关矩阵,抑制噪声影响. 再将特征向量按划分规则分组,得到两类不同的特征空间,其中一类只含噪声特征矢量,另一类同时含有噪声和信号的特征矢量. 最后将延时相关矩阵投影到特征空间,通过对投影数据进行处理实现信源数估计. 仿真实验和实测结果表明了该算法的正确性和有效性.     

部分极化波瞬态极化投影的统计特性

在电磁波瞬态极化理论的基础上,研究了部分极化波的瞬态极化投影的统计特性.提出瞬态极化投影到期望极化轨道的距离的概念,其本质是两个极化信号瞬态极化投影的距离度量.在正态假设下,推出了该距离所服从的概率分布密度解析公式,并证明了当对部分极化波的独立采样数足够多时,该距离近似服从正态分布.     

时延估计的克拉美—罗下界的渐近分析

从时延估计的Ｆｉｓｈｅｒ矩阵的最基本概率表达式入手，利用Ｔｏｅｐｌｉｔｚ（托布里兹）矩阵和循环矩阵的渐近等效性，以及循环矩阵的谱特性，导出了时延、多普勒、及其更高阶导数联合估计的Ｆｉｓｈｅｒ矩阵的严格渐近解析表达式，此结果较人们常采用的近似结果更加精确。两者之间的比较分析表明，有一定条件下两者具有较好的一致性。     

基于最小二乘估计的非线性离散系统鲁棒故障诊断

对于一类不确定非线性离散系统,提出了一种基于最小二乘估计的故障诊断(FDBLSE)方法.该方法通过构造被诊断系统的状态估计器而得到状态估计误差与故障之间的动态关系,并以此为基础,利用最小二乘直接对故障进行在线辨识.文中分析了故障辨识误差以及诊断方法的鲁棒性、灵敏度和检测时间,并与基于学习的故障诊断方法作了深入比较.FDBL方法不但能够辨识故障,而且能够给出辨识误差的上界,同时还具有辨识时间短、辨识精度高的特点.仿真表明该方法有效.     

MCM互连延时宏模型和物理参数

该文给出了MCM互连延时的宏模型.用此宏模型研究了延时与MCM互连物理参数的关系,得出芯片之间的平均距离、负载数是影响MCM性能的重要参数.