基于小波包变换的多载波通信系统的实现

针对基于小波包变换的多载波通信系统的实现问题，提出了一种完整的基于小波包变换的多载波通信系统的实现方案．该方案由内外编码、小波包调制解调、信道估计及均衡、同步等部分组成，其基带部分（内外编码、交织、小波包调制解调）已在高速DSP上编程运行，并在TMS320C6701EVM板上进行了仿真测试．研究结果表明了该方案的可行性，由于基于小波包变换的多载波调制（WPT-MCM）较之正交频分复用（OFDM）有较多优势，本方案在高速数据传输领域及未来移动通信中具有良好的应用前景．     

小波包多载波调制峰均功率比问题研究

从小波包多载波调制（WPT-MCM）系统的结构出发，给出了小波包多载波调制峰均功率比（PAPR）的定义．借助仿真工具，分析了子载波路数对小波包多载波调制峰均功率比的影响，比较了小波包多载波调制和正交频分复用（OFDM）两种系统的峰均功率比特性．提出了基于SLM技术降低小波包多载波调制峰均功率比的方法。给出了仿真结果．结果表明，子载波路数的增多使小波包多载波调制的峰均功率比增大，基于SLM技术降低小波包多载波调制峰均功率比是非常有效的．     

一种基于循环前缀的OFDM简化同步算法

OFDM系统是一种特殊的多载波通信系统,它对同步的要求特别高,同步不准确会很大程度地影响系统的性能。为此提出一种基于循环前缀的OFDM同步算法,利用了最大相关原则,并进行了能量归一化,对最大似然同步算法进行了简化,适用于信噪比未知的情况。仿真结果表明:不论在高斯加性白噪声信道还是在频率选择性衰落信道条件下,其性能都接近于最大似然同步算法。     

小波包多载波调制系统中峰均比的降低方法

通过对小波包多载波调制系统的结构分析,给出了小波包多载波调制的峰值平均值功率比（简称峰均比）的定义及其计算方法,在此基础上提出了一种基于SLM技术的降低小波包多载波调制的峰均比（PAPR）的方法,仿真结果表明了这种方法的可行性.     

小波包基多载波系统无线分级图像的传输

研究了一种基于小波包变换的多载波系统无线分级图像传输的新方法．该方法信源采用基于小波变换的SPIHT编码，信道部分采用小波包基多载波调制，并将SPIHT输出码流分成重要性不同的若干层，然后引入一种联合信源信道的自适应子载波、比特和功率的分配算法，实现对不同SPIHT层的不等错误保护，在总发送功率一定并满足各层QoS要求的条件下，使各层的比特速率达到最大．在上述方法中．对重要层加以高级别的信道保护，得到了更好的传输效果．仿真结果表明：在低信噪比下，系统采用上述自适应算法比不采用该算法的峰值信噪比要高出10dB以上；在同等条件下，基于小波包变换的多载波系统的图像传输性能也好于基于傅里叶变换的正交频分复用多载波系统．     

Wavelet Neural Networks for Adaptive Equalization by Using the Orthogonal Least Square Algorithm

Equalizers are widely used in digital communication systems for corrupted or time varying channels. To overcome performance decline for noisy and nonlinear channels, many kinds of neural network models have been used in nonlinear equalization. In this paper, we propose a new nonlinear channel equalization, which is structured by wavelet neural networks. The orthogonal least square algorithm is applied to update the weighting matrix of wavelet networks to form a more compact wavelet basis unit, thus obtaining good equalization performance. The experimental results show that performance of the proposed equalizer based on wavelet networks can significantly improve the neural modeling accuracy and outperform conventional neural network equalization in signal to noise ratio and channel non-linearity.     

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.     

基于保护间隔相似特性的载波细同步算法

正交频分复用(OFDM)系统中的载波频率偏移将会导致载波间干扰,从而严重降低系统系能,因此精确的载波同步对于OFDM系统而言至关重要。该文提出了一种适用于时域正交频分复用数字传输(TDS-OFDM)系统的基于保护间隔相似特性的高精度载波细同步算法。分析和仿真结果表明,该算法不但具有很强的抗符号定时误差能力,且具有非常高的载波频偏估计精度,其归一化频偏估计方差在AW GN信道下由传统算法的1-0 8降低为1-0 13,同时该算法还大大降低了硬件实现的复杂度。     

基于最大平均功率的定时同步算法

针对突发通信定时同步问题,提出一种基于最大平均功率的定时同步算法。利用最大平均功率和两边的次最大平均功率直接估计出定时误差,既能够实现4倍符号速率的定时同步,又避免了传统最大似然估计法中需要进行的大量乘法运算,实现了定时误差的快速恢复。最后利用MATLAB进行了Monte Carlo仿真实验,仿真结果表明新算法不仅具有低的复杂度,还具有高的估计精度。     

数字通信接收机中载波同步的一种算法

提出数字通信接收机中,由2DPSK调制信号还原基带信号,解决好收发载波同步的一种算法.对中频信号(2DPSK)直接采样后,在DSP(数字信号处理器)中用软件完成正交数字下变频,并从产生的信号中估计出收发载波的频差,并经卡尔曼滤波后再结合数字锁相环可还原基带信号,较好地解决载波同步问题,达到载频捕获范围宽、同步跟踪速度快、环路噪声小的特点.     

分形调制的硬件实现方案

以Mallat算法和多相滤波器为基础,提出了一种分形调制和解调系统的硬件实现方案,对成形和同步系统进行了综合设计。针对同步中对定时精度敏感,易假同步等弱点,在最大似然估计算法的基础上采取了载波相位恢复与码元帧同步相结合的方式,同时也可以对假同步进行检测和纠正。仿真和测试的结果表明,该方案在信噪比为10 dB的条件下,能使单个子带的误码率达到10-5数量级。     

适于分组传输的硬判决同步捕获方案的研究

针对目前码分多址蜂窝系统逐步用于多媒体通信领域，分组类型业务所占比重逐步增大，而同步捕获业务仍主要针对流类型业务的情况，介绍了一种适于分组类型硬判决快速同步捕获方案，并给出了计算机模拟曲线，结果表明硬判决方案性能优良。     

基于差分和集相关的OFDM定时同步算法的改进

多径衰落信道中,同步技术是保证OFDM系统得以实现的关键环节。但目前已有的定时同步算法在多径衰落信道及低信噪比条件下性能尚不理想。为了改善定时同步的性能,本文在集相关和差分相关算法的基础上提出一种改进的定时同步方法。通过在集相关运算中利用多点相关和在组合算法中选择适当的加权系数,算法利用了两者在不同信噪比下的优点。改进的算法在较高信噪比的条件下不损失性能,在低信噪比环境下也可以准确定时。仿真结果表明,改进算法对符号定时位置的误判率更低,尤其在低信噪比时。并且,由于算法不依赖频偏估计,不受频偏对符号定时的影响。     

基于小波包的变换域通信系统窄带干扰抑制技术

为了使变换域通信系统(TDCS)能够对窄带干扰频率进行精确定位,提高生成的基函数的频带利用率,提出了一种基于小波包变换的基函数生成方法.该方法采用树结构算法对信号进行分解,准确判断出窄带干扰的频率位置,改善了有用频带被过多剔除的情况.仿真结果表明,采用该方法的变换域通信系统比采用其他方法的变换域通信系统具有更强的干扰抑制能力和更好的自适应性.     

基于粒子滤波参数估计的混沌保密通信系统

针对混沌参数调制保密通信系统中扩展卡尔曼滤波算法和无味卡尔曼滤波算法对混沌系统的状态和参数估计性能较差的问题,提出了用粒子滤波算法估计混沌系统参数的方法。在系统的发送端,通过待发送的二进制符号调制混沌系统的参数进而产生混沌信号。在接收端,粒子滤波器用接收到的混沌信号估计出相应的混沌系统参数,从而恢复出发送端的二进制符号。仿真结果表明,较扩展卡尔曼滤波和无味卡尔曼滤波,粒子滤波算法在估计混沌系统参数时具有更短的收敛时间和更小的估计误差,能更有效地实现混沌保密通信。     

An extended nonlinear state predictor for a class of nonlinear time delay systems

An extended nonlinear state predictor (ENSP) for a class of nonlinear systems with input time delay is proposed. Based on the extended Kalman filter (EKF), the ENSP first estimates the current states according to the previous estimations and estimation errors, next calculates the future state values via the system model, and then adjusts the values based on the current errors. After a state predictive algorithm for a class of linear systems is presented, it is extended to a class of nonlinear time delay systems and the detailed ENSP algorithm is further proposed. Finally, computer simulations with the nonlinear example are presented, which demonstrates that the proposed ENSP can effectively and accurately predict the future states for a class of nonlinear time-delay systems no matter whether the state variables change quickly or slowly.     

Coordinated multipoint transmission and reception based on multicarrier time division multiple access

Coordinated multipoint ( CoMP) transmission and reception is a technique to reduce intercell interference and increase the cell edge throughput. In order to get maximum CoMP gain the networks and terminals involved in CoMP communication should be robust against time and frequency offset due to asynchronism between terminals and base stations. However, the modulation techniques proposed in LTE-Advanced standard (SC-FDMA and OFDM A) are quite sensitive to frequency offset because of DFT/IDFT used in the modulation systems, which brings difficulties for commercial implementation of CoMP technique based on LTE-Advanced. To relax the synchronization requirement in CoMP system, in this paper we introduce a CoMP technique based on a new multicarrier modulation scheme-multicarrier time division multiple access (MC-TDMA). In comparison with SC-FDMA and OFDMA, the MC-TDMA modulation can significantly improve the CoMP performance in case of carrier frequency offset. Simulation shows that at 20% of carrier frequency offset the CoMP system with MC-TDMA modulation can also keep high performance, while the system with SC-FDMA and OFDMA is totally lost in work.     

时延约束多载波系统中多用户分集性能

多用户分集是最近多用户信息理论确定的无线通信网络中固有的分集方式，它在不考虑单独用户数据速率和时延约束情况下可以达到系统容量最大化。为此，提出一种用于多载波系统的基于并行无线调度策略和注水算法，并满足明确服务质量参数约束的多用户分集算法，分析了时延约束条件下多载波系统中多用户分集性能。仿真结果表明，算法相对固定分配资源和单用户最优资源分配的多载波系统可以获得显著的系统容量增益。     

基于渐消Kalman滤波的MIMO-OFDM信道估计

针对快时变信道明显的频率选择性,提出了采用Kalman渐消记忆滤波的估计方法.信道采用AR模型建模,并利用LS算法估计时变信道的衰减因子.仿真表明:快时变环境下,所提算法的估计性能优于LS信道估计和传统的Kalman滤波算法估计.     

基于ZC序列的OFDM系统定时同步改进算法

为提高OFDM( Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 系统的定时同步精确度,提出了一种改进的基于ZC( Zadoff-Chu) 序列的定时同步算法。该算法将经典的Minn 算法序列的取反方法与Park 算法的序列共轭方法结合,利用良好自相关性且低互相关性的ZC 序列,替代原有的PN( Pseudo-Noise Sequence) 序列,构成新序列结构。改进算法在定时位置发生错误时,仍能保证系统精确进行定时同步。在加性高斯白噪声( AWGN:Additive White Gaussian Noise) 信道,子载波的数量是256,16QAM( Quadrature Amplitude Modulation) 调制和解调下,Matlab 仿真表明改进算法消除了Minn 算法和Park 算法中副峰对定时同步的影响,定时偏差与均方误差( MSE: Mean Square Error) 在信噪比－ 15 ～ 15 dB 内,较于Minn 算法和Park 算法更低,提高了定时精度。信噪比是15 dB 时,改进算法定时均方误差为4． 2 × 10 － 6 ,是估计性能最优状态。