采用反馈滤波器组的单载波迭代均衡接收机

针对宽带无线通信中信道的多径效应问题,提出了一种采用反馈滤波器组的单载波迭代均衡接收机。首先,利用多径时延带来的信号分集,设计接收机的反馈滤波器组和前馈滤波器,反馈滤波器组的主要作用是尽可能消除不同时延信号间的符号间干扰,前馈滤波器的主要作用是将经过干扰消除后的多路信号进行分集合并;然后,利用最小均方误差准则,联合优化滤波器系数,得到最优解,实现多径信号的最佳分离和分集合并效果;最后,估计滤波器系数中的相关系数,并对均衡信号循环前缀部分进行最大比合并,增大信号信噪比。仿真结果表明：与现有的单载波迭代均衡接收机相比,该接收机在信道长度不超过循环前缀长度的情况下,当误比特率为10~(-5)时,第一次迭代后性能改善0.5dB,且随着迭代次数的增加性能更快逼近匹配滤波界;在信道长度超过循环前缀长度的超大时延扩展的情况下,有效消除误比特率及误帧率“平台效应”,且当误比特率为10~(-5)时,两次迭代后性能改善4dB,逼近匹配滤波界。     

循环前缀不足空时编码协作OFDM系统的判决反馈均衡

在空时编码协作通信系统中,正交频分复用（OFDM）技术用于对抗各个中继节点到目标节点的时延干扰.中继到目标节点的信道可以被看作多径信道,当循环前缀长度小于时延长度时,符号间干扰无法完全消除.为了解决这个问题,在循环前缀不足的空时编码协作OFDM系统中引入判决反馈均衡器,设计了基于迫零准则和最小均方误差准则的两种判决反馈均衡器.仿真结果表明,这两种均衡器都能很好地改善系统性能,基于最小均方误差准则的判决反馈均衡器（MMSE-DFE）性能更佳.     

多径衰落短波信道中SFH／MFSK通信系统的性能

分析研究了慢跳频／Ｍ时制频率键控通信系统在存在瑞利衰落和莱斯衰落的多径延时短波信道上的性能，导出了其准确的比特差错率的表达式，表明多径干扰数及其强度对系统性能的影响，同时给出了它们的数值结果和性能曲线。     

多径衰落信道下的正交频分复用符号同步算法

传统的基于循环前缀的正交频分复用同步最大似然算法,在多径衰落信道下,由于多径时延和多普勒频移的缘故,部分循环前缀受到码间干扰,相关运算的峰值不明显,而且具有峰值平顶效应,在不加优化的条件下,几乎不可以使用.现提出了一套改进方案,根据信噪比的高低和多径时延的大小,动态调整参与相关运算的循环前缀长度,并采用多点相关求均值的方法.仿真结果表明,该方案在信噪比低的高斯白噪声信道和多径衰落信道下,均可以得到尖锐的相关峰值,显著减少多径衰落信道下的峰值平顶效应,并且提高符号同步精度.     

结合跳频的二重频率分集四相差分移相组合编码调制

提出了一种适于在短波电离层反射信道上传输数据信号的新方案——结合跳频的二重频率分集四相差分移相组合编码(2FD4DPSK/FH)体制。针对短波信道的特点,采用组合编码、跳频和频率分集技术构造出这种编码,解释了这种编码体制抗击短波电离层反射信道上存在的多径时延引起的码间串扰和减小衰落对信号影响的原理。最后确定了该编码体制主要参数的选择范围,分析了采用这种编码体制的短波传输数据系统的整体性能。     

采用导频子载波的OFDM系统频偏跟踪算法

为了进一步提高多径快衰落环境下,正交频分复用(orthogonal frequency-division multiplexing,OFDM)系统的载波频偏估计精度,研究了利用在OFDM符号中插入的导频子载波进行小数倍频偏跟踪的算法在多径快衰落信道下的频偏跟踪性能.通过与常规的基于循环前缀的跟踪算法进行比较,采用导频子载波的频偏跟踪算法,不仅在高斯白噪声信道下能达到很好的频偏跟踪性能,而且在多径快衰落信道下也能实现更准确的频偏估计,因此采用导频子载波的算法更适合用于多径快衰落信道下的频偏跟踪.     

利用重复序列和循环前缀的OFDM频率同步算法

介绍了OFDM系统模型,提出了一种Michele Morelli算法和循环前缀相结合的频率同步新算法,经理论分析,对基于重复序列结构的几种算法性能进行仿真分析．结果显示：不论是在高斯信道还是在瑞利多径衰落信道下,所提出的算法均能得到较好的方差性能．     

基于独立分量分析的盲解码接收算法

为了解决广义频分复用(generalized frequency division multiplex,GFDM)系统接入信号中现有快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)解码算法需要先进行同步的缺点,通过独立分量方法研究了异步情况下基于独立分量分析(independent component analysis,ICA)的解码算法.该算法可以在未知传输延时和载波偏移的非同步情况下,对多用户GFDM系统信号进行盲分离和解码,降低了定时和频偏估计误差对解码性能的影响,同时不需要去除循环前缀,增加了接收信号的能量,提高了解码性能.理论分析和仿真结果表明:在平稳信道环境下,随着循环前缀的长度增加,基于ICA的解码算法相比于传统的FFT解码算法至少获得约2 dB的性能增益.     

一种改进的基于循环前缀的OFDM系统定时同步方法

同步是正交频分复用(OFDM,Orthogonal Frequency-Division Multiplexing)系统研究的关键问题之一,本文主要研究了基于循环前缀(CP,Cyclic Prefix)的OFDM系统定时同步方法.传统的基于循环前缀的OFDM系统定时同步方法只局限于在一个符号内进行相关运算,同步效果不够理想,而且在多径信道存在的情况下循环前缀的长度大都比较长才能正确确定符号定时点,降低了传输效率.本文提出了一种扩展的多符号联合定时同步算法,仿真结果显示,改进后的方法提高了传输速率,在符号同步估计性能较原始方法有显著的提高.     

一种三维信号映射单载波频域均衡结构及性能

为了降低传统采用循环前缀的单载波频域均衡系统的误符号率,文中提出了一种采用三维信号映射的单载波频域均衡结构.该结构使用三维信号映射替代传统的二维信号映射,然后把三维信号转换为传统的二维信号,由于只改变了符号映射部分,因此很容易替换原始单载波频域均衡结构.仿真结果表明,该结构在加性高斯白噪声及多径信道下都有着比传统二维信号映射的单载波频域均衡系统更低的误符号性能,非常适合要求低功率发射的系统.     

采用滑动窗时域有限差分法对不规则地形电波传播预测

为了解决大区域电波传播精确预测时计算量大的问题,采用滑动窗时域有限差分方法对不规则地形上短波频段的地波传播进行预测.将经典FDTD(finite-difference time-domain)与脉冲追踪相结合,采用UPML吸收边界处理有耗地形,使垂直于地面的二维FDTD计算区域随脉冲传播而滑动,在迭代过程中保存必要的场分量,处理后得到不规则地形上的路径损耗与传播路径的关系曲线,并与经典的几何绕射理论的计算结果进行了比较.结果表明,其优点在于保持FDTD全波时域分析准确性高的特点同时降低了计算量.讨论了计算区域在滑动过程中由于包含的后向波信息的局部性对计算结果的影响,以及顶部吸收边界对侧向波的反射带来的误差.数值仿真结果表明了此方法的有效性.     

扁平箱形密闭结构内爆炸的模型试验

为研究扁平箱形密闭结构内部爆炸时侧墙上的荷载,对2种钢筋混凝土模型结构进行了药量递增直至结构破坏的内爆炸实验.利用侧墙上的测点测得压力等试验参数,分析比较了2种模型侧墙上的内爆炸荷载.试验结果表明:作用在结构内表面上的压力是非线性下降的,具有周期性宏观脉动特征,压力时程曲线主要由一个初始主脉冲和几个较大的后续脉冲组成,准静态气体压力很小.结构破坏形式以顶板的双向受弯破坏为主.在结构内部设置抗爆隔墙可有效降低冲击波对结构的破坏.主要结论可供工程设计参考.     

地运动信号的时频分析

对实测地运动信号,分别应用短时傅里叶变换(STFT)、Wigner-Ville分布(WVD)、小波变换(WT)和Hilbert-Huang变换(HHT)进行了分析,讨论了地运动信号的时频分布.结果表明,地运动信号有多个中心频率,信号能量在0～30 Hz以内,优势频率在12～15 Hz.4种时频分析方法都能反映地运动信号的时频特征,STFT和WVD只能粗略反映信号能量的分布情况,可以给出能量峰值对应的具体时间和频率,但其分辨率单一.WT和HHT可以给出信号能量比较详细的分布情况,WT具有多分辨率特点,但给出的能量分布在一定的带宽内,不能给出某一频率的能量分布.HHT具有自适应性,给出的是某些特征分量的能量分布,也不能给出某一频率的能量分布.     

现代网络流量的混沌奇异吸引子

网络流量的预测和控制是现代网络中的一个重要方面,但是它所呈现出来的长相关、分形等特征已经无法用传统的流量模型来描述.利用相空间重构方法,通过计算两组典型网络流量的Lyapunov指数、关联维来找出具有共性的现代网络流量的特征量,从而刻画网络流量的混沌奇异吸引子.仿真结果表明,现代通信网流量存在有共性的奇异吸引子.从而为网络的混沌建模及分析给出了理论上的支持.     

新型全自动抓斗卸船系统

针对抓斗卸船机司机劳动强度大、安全性低、机械可靠性无法保证等一系列难题,首创性地提出了一套全自动化卸船作业方案。对该方案做出了详细阐述,包括系统运行模式、作业流程和几种策略优化方法,并与传统卸船工艺做了综合详尽的对比分析。该全自动抓斗卸船机在上海港罗泾矿石码头实施后,经过轻重载调试目前已投入正式生产。对装备性能的全面测试结果证明,与传统作业方式相比,该系统作业效率显著提高,人员劳动强度大幅降低,同时为机械运行可靠性和安全性提供了有力保障。     

基于线性预测外推的高分辨率雷达成像

为了提高实验室合成孔径雷达(SAR)成像系统的分辨率,采用自回归(AR)模型,对采集到的数据进行距离向和方位向上的线性预测外推,对外推后的数据进行快速傅里叶变换(FFT)。实验结果表明,相比于传统的快速傅里叶变换成像算法,在同样的硬件条件下,使用该方法可以提高该系统的纵向及横向的分辨率,得到更清晰的雷达图像,或使用较小孔径长度就可以获得相同质量的雷达图像;并且该算法计算速度较快,易于操作,便于在系统上实现实时成像。     

基于六自由度定位的SAR阵元位置误差校正

为了能够消除采用阶跃调频连续波体制的地面合成孔径雷达(GB-SAR)由于偏离理想航线产生的误差,提出了一种基于六自由度电磁敏感度定位系统测量SAR精确航线的方法,对雷达自身的位置进行定位、校正。使系统定位距离误差小于1 cm,角度误差小于1,°但仍然对成像效果有一定影响。因此,对于由定位系统产生的阵元误差采用对信号导向矢量的绝对相位进行最小二乘线性拟合,进而估计出阵元位置误差的方法,并对其进行校正。仿真的成像结果表明,不需迭代运算即可完成对阵元位置误差的有效校正,具有较低的运算复杂度和较高的估计精度。     

飞板运动规律的特征线差分方法研究

在经典理论及公式的基础上利用特征线数值插分方法对飞板运动规律进行研究。在差分过程中对于滑移爆轰飞板抛掷问题进行模型化时，将炸药与空气界面视为炸药与真空界面；在对声速面进行处理时采用简单弱爆轰假设。采用特征线法差分格式，编制程序对飞板二维抛掷问题进行数值求解，在爆炸焊接中常用的炸药质量比与炸药γ值范围，采用最小二乘法对数值计算结果进行拟合。     

采用加权置信传播算法的LDPC码性能分析

LDPC码置信传播译码算法中,由于环路的存在,影响迭代译码的性能和迭代译码的收敛性。为减小这一影响,在迭代译码算法中引入加权因子,采用迭代加权的译码方法。该算法可使迭代信息趋于平稳,增加译码可信度,减少迭代次数,加快迭代译码的收敛,从而改善译码性能的方法。仿真结果表明,这种方法对最小环长小且环长分布较均匀的中短码长的码子性能影响较大。     

基于多通道观测量精确定时的算法及实现

为了提高卫星导航系统中的定时精度,在研究利用伪距方程解算来获得钟差以进行接收机时间调整的传统定时方法的基础上,提出了利用多通道信息在最大似然准则下,进行最佳估计接收机时钟钟差的算法,并在时间调整过程中实现了闭环调整接收机秒脉冲(1 PPS)的输出.对算法及闭环调整方式在ARM FPGA的硬件平台上进行了初步实现,对算法的性能进行了仿真.仿真结果表明,最大似然估计算法对进一步提高卫星导航系统中的定时精度有明显的改善.针对开环和闭环调整两种情况,也进行了仿真分析,得出闭环调整能够有效克服接收机时钟向同一方向漂移的问题.