STTC-CPM系统中基于Laurent分解的简化检测算法

基于空时网格编码的CPM(Space-Time Trellis Coding CPM,STTC-CPM)技术在提高系统性能的同时增加了接收机的复杂度,而使用Laurent算法的CPM技术能够简化接收机的结构.将这两种技术相结合,给出了STTC-CPM系统中基于Laurent分解的一种简化检测算法.分析和仿真表明,该算法与最优的最大似然序列检测相比,性能非常接近且能有效地简化运算复杂度.     

一种降低连续相位调制检测复杂度的方法

连续相位调制的最佳检测方法为最大似然序列检测,传统的实现方法复杂度随着h的减小、L和M的增大而大幅度增加.该文给出了一种降低连续相位调制检测复杂度的方法,将Laurent次优检测与M算法相结合,从匹配滤波器的个数和状态网格图的状态数两方面简化系统,计算机仿真结果表明,在误比特率性能十分接近传统方法的情况下,CPM的检测复杂度得到了明显的降低.     

基于多符号差分相关的CPM非相干解调算法

为了解决连续相位调制(CPM)信号在某些突发传输条件下或信道快速变化情况下的解调难题,该文研究了基于多符号差分相关的非相干维特比(Viterbi)解调算法。从理论上分析了算法在CPM调制解调系统中的应用、性能和可实现性,并以高进制、低调制指数的CPM信号为例,通过数值仿真验证了理论结果。在CPM非相干解调中考虑多符号差分相关,能够将复杂理论向实际应用简化,以最小的性能代价换取系统复杂度的降低和解调速度的提高,易于在各种硬件平台上以软件无线电格式实现,有一定的理论和实用价值。     

基于多符号差分相关的CPM非相干解调算法

为了解决连续相位调制(CPM)信号在某些突发传输条件下或信道快速变化情况下的解调难题,研究了基于多符号差分相关的非相干维特比(Viterbi)解调算法。从理论上分析算法在CPM调制解调系统中的应用、性能和可实现性,并以高进制、低调制指数的CPM信号为例,通过数值仿真验证了理论结果。在CPM非相干解调中考虑多符号差分相关,能够将复杂理论向实际应用简化,以最小的性能代价换取系统复杂度的降低和解调速度的提高,易于在各种硬件平台上以软件无线电格式实现,有一定的理论和实用价值。     

CPM系统中维特比解调技术研究与实现

对CPM系统中一种基于最大似然准则的维特比解调算法做了分析.并建立了CPM系统仿真模型,仿真结果表明,在误码率为10-4情况下,该方案性能比传统限幅鉴频技术提高约3 dB.最后在可编程逻辑器件开发环境QuartusII-9.0平台完成了整个算法FPGA设计,为工程实现提供了参考.     

基于经验模式分解的包络解调技术及其应用

提出了一种新的调制信号解调分析技术,来抑制传统的包络解调方法中经常出现的无意义的频率成分.首先,对复杂的振动信号进行经验模式分解,得到若干个基本模式分量,再对包含调制信号的基本模式分量进行包络分析以提取故障信息.该方法利用经验模式分解来实现故障信息的有效分离,从而提高了诊断信号的信噪比.利用该方法对某齿轮箱轴承座振动信号进行经验模式分解,进而解调出高速轴转频这一调制频率,准确地诊断出该故障是由齿轮轴不对中所引起的,通过针对性的维修后,消除了故障,从而验证了该方法的有效性.     

Multi-h CPM信号的有限状态时序机表示

为获得多指数连续相位调制(Multi-h CPM)信号更为简洁的脉冲幅度调制(PAM)分解形式,提出了一种用有限状态时序机表示Multi-h CPM信号的新算法.该算法利用调制指数循环周期变化的特性,通过基本波形分解算法,将Multi-h CPM信号表示为周期时不变的有限状态时序机和周期时不变的PAM调制器的级联结构;然后通过限定输入符号进制数为偶数,将时序机的状态转移过程描述成一个可约的、周期平稳的、非齐次Markov链.文中采用该算法对不同调制指数下的状态转移过程进行算例验证,并给出了算法的最佳接收机模型和仿真结果.与传统的PAM最优检测算法相比,文中算法的检测性能可达到理论值,而网格状态数仅为PAM最优检测算法的一半.     

基于Householder-QR分解的低复杂度天线选择算法

对多天线空分复用系统中以符号误码率为准则的天线选择算法进行了深入分析,针对以往传统天线选择算法对所有天线子集搜索计算复杂度高的问题,提出了基于复域Householder-QR分解的天线选择算法.所提算法深入分析了线性接收机接收端信噪比与系统信道矩阵之间的关系,利用接收端信噪比近似边界值得到了低复杂度的选择方案,该算法不仅有效地降低了计算复杂度,同时误码率性能与以往算法相近,提高了空分复用系统的传输可靠性,适用于实际相关信道传播环境.仿真实验表明,与传统算法相比该算法具有良好的性能.     

一种低复杂度降低FBMC-OQAM峰均值比的PTS双层搜索算法

最近采用偏移正交幅度调制的滤波器组多载波系统(FBMC-OQAM)吸引广泛的关注。由于FBMC-OQAM信号的叠加性,导致峰均值比(PAPR)较大,而大部分传统OFDM的降低PAPR技术不适用。为了不引入新的误码率,采用PTS算法降低FBMC-OQAM峰均值比是较好的选择,但现有基于PTS降低FBMC-OQAM峰均值比方案的复杂度都较高。通过对PTS算法进行改进,提出了一种新的在FBMC-OQAM系统中采用双层搜索的PTS算法(D-PTS)。该算法能以较小的复杂度降低FBMC-OQAM信号的PAPR,且不会引起信号畸变,理论分析和数值仿真证实了新算法的性能。     

基于Homotopy算法的低复杂度多用户大规模MIMO信号检测方法

在上行多用户大规模多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)系统中,为了降低信号检测的计算复杂度,在传统的最小均方误差(minimum mean square error,MMSE)算法的基础上,提出一种基于Homotopy算法的低复杂度信号检测方法。在该方法中,通过对Homotopy方程的解向量采用逐级展开来逼近真实解向量,从而避免MMSE检测算法中的高阶矩阵的求逆运算,降低了信号检测的计算复杂度。仿真结果表明,最多需要对Homotopy方程的解向量进行4阶展开,就可获得与MMSE检测算法几乎同样的误比特率(bit error rate,BER)性能,同时,其计算复杂度仅为O(K2),其中,K为小区用户数。     

一种基于M准则的低复杂度空间调制信号检测算法

针对空间调制技术提出一种基于M准则的次最优检测算法（M-ML）,该算法通过缩小最大似然检测中发送符号搜索空间来降低复杂度.仿真结果显示,在发送天线相关性较高的场景下,M-ML算法可以获得与最大似然检测相当的误码率性能.同时,通过将M-ML算法和最大似然算法进行复杂度比较发现,随着调制阶数与发送天线数的提升,M-ML算法复杂度将不断降低.     

一种低复杂度的MIMO检测软输出算法

新一代无线通信系统均采用多流空分复用、高阶调制、高码率信道编码等技术以提高吞吐量。针对使用高阶调制的高阶MIMO(Multiple Input Multiple Output)系统,研究低复杂度的检测算法和软输出算法是降低接收机整体复杂度的关键一环。选定了复杂度低、易于硬件实现的K-Best为MIMO检测的搜索方法,在探讨了几种近似的次优计算算法基础上,提出了一种复杂度低、性能较好的K-Best软信息简化算法——限幅替代法。仿真结果表明,该方法无论是性能还是复杂度都全面占优。因此,适合用于新一代无线通信系统的MIMO软输出检测。     

一种自适应广义空间调制及其低复杂度算法

针对广义空间调制(GSM)算法不能充分地利用信道状态信息的缺陷,提出了一种适用于GSM系统的自适应调制算法(AGSM),该算法利用已知信道状态信息,通过最大化空间调制星座点的最小欧氏距离,实现天线组合和符号调制星座的联合优化。进一步提出了一种低复杂度AGSM算法(LA-GSM),通过减少可选符号调制星座数量,并在传统天线组合集合与剩余天线组合集合中分别自适应选择相同符号调制星座,实现较低复杂度的天线组合和符号调制星座的联合优化,同时兼顾系统空间分集增益。仿真结果表明:在相同系统频谱效率5b/(s·Hz)和6根发射天线条件下,所提的AGSM和LA-GSM算法以一定的算法复杂度为代价,均获得了相比于传统GSM算法更低的误码率性能,特别是在较高信噪比时AGSM算法和LA-GSM算法的误码率分别近似为GSM算法误码率的1/10和1/3;同时,LA-GSM算法获得了低误码率性能与低算法复杂度的较好折中。     

Low Complexity MMSE-SQRD Signal Detection Based on Iteration

Aiming at the problem of high computational complexity of Vertical-BLAST(V-BLAST) algorithm in Multiple-Input Multiple-Output-Orthogonal Frequency Division Multiplexing(MIMO-OFDM) system signal detection, this paper first uses Sorted QR Decomposition(SQRD) iterative operation instead of matrix inversion to reduce the computational complexity of the algorithm, and then considering that the algorithm is greatly affected by noise, Minimum Mean Square Error(MMSE) criterion is used to weaken the noise effect. At the same time, in order to reduce the noise and computational complexity, MMSE and SQRD are combined, which can not only reduce the noise and computational complexity, but also obtain the sub-optimal detection order, thus improving the detection performance of the MIMO-OFDM system. Finally, the numerical simulation of the MMSE-SQRD detection algorithm is carried out. The results show that the Eb/No of MMSE-SQRD algorithm is 2 dB greater than that of the MMSE algorithm and the computational complexity is O(N_T~3) under the conditions that N_T =N_R=2 and the BER is 10~(–2). The detection algorithm satisfies the demand of short wave and wideband wireless communication.     

改进的低复杂度幅度相位估计波束形成算法

针对低复杂度的最小方差方法虽降低计算复杂度但成像质量不高的问题,提出了一种改进的低复杂度幅度相位估计波束形成算法.通过抽取协方差矩阵的有效行来计算自适应加权值,其中,有效行数的选取由更加准确的高斯相位相干系数确定,然后再用高斯相位相干因子对加权矢量做进一步修正,从而达到降低复杂度的同时保证成像质量的目的.通过实验验证,将改进算法与原算法和另一种降低复杂度的波束域方法进行对比分析,充分证明了改进算法在降低复杂度和提升成像质量方面的优越性.     

基于量化修正的低复杂度LDPC译码算法

为进一步降低基于可靠度的(Low Density Parity Check, LDPC)译码算法复杂度,提出一种基于量化修正的低复杂度LDPC译码算法,该算法在对信道信息预处理时引入量化信息修正处理策略,从而避免在译码迭代过程中进行译码信息修正处理操作,在保持译码性能的同时,较大幅度地降低译码复杂度。针对均匀和非均匀量化方案,本文实现了基于修正系数的均匀量化和基于列重修正的非均匀量化两种译码方案。仿真实验结果表明,所提出的两种译码方案在算法复杂度明显较低的情况下,仍然与MRBI-MLGD译码算法具有相同的译码性能与收敛速度。特别地,在基于列重修正的非均匀量化方案中,只需3-4 bits的低比特量化即可达到均匀量化中高比特量化(8 bits)相同的迭代次数和误比特率性能。     

基于数值分析理论的低复杂度MED算法

经典的最大特征值检测（MED）算法在检测相关信号时具有优异的性能.然而,随着信号维度的不断增大,MED算法面临着严重的感知判决量和判决门限计算的效率和实现问题,从而极大地限制了该算法在现代认知通信系统中的进一步应用.为此,提出了一种基于数值分析理论框架的低复杂度MED频谱感知算法.所提算法利用Rayleigh商加速幂法迭代地计算感知判决量,与经典的幂法相比,在检测高维信号时具有更快的收敛速度;此外,不同于经典的查表法,新算法基于三次样条插值法快速、准确地确定任意给定目标虚警概率所对应的感知判决门限.所提MED算法在保持原有算法检测性能的同时,有效提升了计算效率,降低了算法实现复杂度;其对于高维条件下的频谱感知问题尤其具有吸引力.最后,仿真结果证明了所提算法的有效性.     

基于信息增益的多连续属性离散化算法改进

提出了一种基于多连续属性的离散化改进算法,在信息增益的离散化算法基础上,将离散化结果加以修正,并结合实例,详细说明该改进算法能更准确的判断出噪声数据、异常数据和错误数据,实现对这些数据的区别对待。     

基于相位调制特征的语音活动检测

针对现有语音活动检测特征易受各种环境噪声影响而导致检测性能恶化的问题, 提出基于相位调制特征的语音活动检测算法。相位调制特征能充分表征语音动态特性, 与静态特征相比, 更能体现语音和噪声间的差异, 从而保证良好检测性能。与传统美尔频率倒谱系数特征的检测对比实验结果表明, 相位调制特征明显优于美尔频率倒谱系数。