基于数字锁相环的扩频接收机载波同步技术研究

为了解决扩频接收机中所引入的多普勒频移为载波跟踪带来的困难,本文提出了一种基于FLL/PLL相结合的载波跟踪方法,充分发挥了载波频率跟踪环(FLL)动态性能好和载波相位跟踪环(PLL)跟踪精度高的优点,并且利用了基于CORDIC算法的反正切鉴相方法。与反正切近似算法相比,CORDIC算法具有更高的精度。仿真图给出了输入信噪比为0到10dB时环路频偏跟踪和相位跟踪的均方根误差值。从图中可以看出,输入信噪比越高,跟踪的精度越高。仿真结果表明,该方法能快速、精确地实现载波跟踪。     

负信噪比直扩信号的基带码盲检测

研究在没有直扩信号任何先验知识的情形下，利用随机微分方程和能量检测法，从负信噪比直扩信号中盲检测出载波信号．利用非线性信号噪声减缩的理论和小波多尺度算法，从载波信号中盲检测出基带码．计算机模拟表明，能够从载噪比为-27dB的直扩信号中盲检测出载波信号．已知载波频率，能从载噪比为-10dB的直扩信号中盲检测出载波信号上的基带码，其从误码率为10^-4．     

h=1／M的M—CPFSK信号定时-频偏联合估计算法

提出了一种针对突发模式的h=1／M的M—CPFSK信号定时一频偏联合估计算法：在每个数据包前嵌入一段特定的训练序列,接收端将信号做K级差分,计算每级差分信号自相关的,次方,再进行离散傅里叶变换DFT提取定时和载波频偏信息。适用于h=1／M的全响应或部分响应、矩形或升余弦滤波器M—CPFSK信号。Matlab仿真结果表明,在加性白高斯噪声信道以及Ray—lei出平坦衰落信道上,该算法能快速准确的估计定时和载波频率偏差：     

基于数字Costas环载波同步系统的设计

发射机与接收机的相对运动产生的多普勒现象引起的频率漂移会明显地恶化系统性能,导致误码率的增加.针对此问题,设计了一个载波同步系统,采用数字Costas环载波恢复技术补偿多普勒频移.系统可以有效跟踪大多普勒频移,从而实现可靠通信.     

MIMO-OFDM系统中基于变分Bayes EM算法的联合符号检测与鲁棒Kalman信道跟踪

基于变分Bayes期望最大化VBEM(variational Bsayes expectation maximization)算法和Turbo原理,提出了快时变信道条件下MIMO-OFDM系统中的联合符号检测与信道估计算法.在VBEM框架下,信号检测和信道估计分别由修正的列表球形译码算法和软输入Kalman算法完成,检测器和估计器分别考虑了信道和检测信号的估计误差协方差矩阵.当信道时变剧烈时,存在较大检测误差的数据在软输入Kalman算法中引入异常值(outliers),由于Kalman算法对于异常值的敏感性,系统会在错误传播的影响下出现误码平台.为削弱异常值的影响,利用鲁棒统计理论设计了VBEM框架下改进的鲁棒软输入Kalman算法,该算法能在出现异常值的条件下保持较好的信道跟踪能力.仿真结果表明:在快速时变多径信道条件下,文中设计的鲁棒VBEM算法优于传统的VBEM算法和EM算法.     

适用于快速衰落环境下的差分OFDM系统

为提高正交频分复用(OFDM)系统在快速衰落环境下的性能,提出了基于自消除子载波间干扰(ICI)的频域差分0FDM系统。发送端采用相邻子信道插零分配子载波,接收端通过符号旋转抵消抑制ICI。该系统在快速时变的信道和较大ICI情况下,既保证通信质量又降低了系统实现复杂度。分析和仿真结果表明:提出的方案与迭代消除ICI方案相比,可在频谱效率一样的前提下,以较低复杂度获得更低误码率。     

AWGN信道中载波频偏影响下的PCC-OFDM系统性能分析

载波频率偏差（CFO）会破坏正交频分复用（OFDM）系统中子载波间的正交性，从而产生子载波间干扰（ICI）．基于多项式抑制编码（PCC）的OFDM系统（PCC—OFDM）可以增强其对CFO的鲁棒性，从两方面分析AWGN信道中CFO对PCC—OFDM系统的性能影响：一是反应信号功率损失的平均信号功率与ICI功率之BB（CIR）或者平均的ICI功率；二是CFO影响下的系统SER和BER性能．首先给出了平均CIR和ICI功率闭式解的表达式．结果表明，CIR和ICI功率只取决于归一化频偏而与系统子载波数无关．其次，研究了CFO影响下PCC—OFDM系统在采用BPSK，QPSK，8-PSK和16-QAM调制符号时的SER性能及其采用Gray映射时的BER性能．利用Beaulieu序列的性质，SER和BER性能都可以根据ICI的特征函数精确地表达成无穷级数的和．     

自适应频域块LMS算法在抵消干扰方面的研究

分析了无线通信系统中自适应滤波算法中的LMS算法,并提出了利用自适应抵消输入信号中的干扰而获取有用信号的在频域实现的干扰抵消方法,该方法基于时域中的数据块最小均方误差LMS算法和该块LMS算法中存在线性相关和线性卷积的过程,通过1/2重叠保留法的快速傅立叶变换FFT,在频域以直接相乘的计算方式实现快速相关和快速卷积,利用自适应滤波器在频域实现LMS算法.通过实验仿真比较可以看出,该频域块LMS算法不仅保证了与时域自适应滤波算法有相同的收敛性,而且由于利用了快速FFT技术,使运算量大大减少.     

高速脉冲超宽带系统和芯片设计

脉冲超宽带无线通信系统功耗低、复杂度低,但传输速率一般不高.本文提出高速脉冲超宽带无线通信系统方案,方案采用高速采样、低阶量化和数字处理技术,在保持较低的系统功耗和复杂度的条件下,实现了超过100 Mbps的脉冲超宽带无线信息传输.论文给出了系统方案、核心算法、芯片设计中的关键技术以及仿真结果.作为核心算法,提出的联合同步和信道估计算法具有低的复杂度,并易于实时实现.论文介绍了芯片设计中的数字基带芯片结构、接收机的状态转移和联合同步和信道估计算法的实现等关键技术.基于提出的方案,研制了数字基带芯片,其内核功耗小于100mW.采用研制的芯片,开发了试验系统,能够进行实时无线高清视频传输.对试验系统进行了实际测试,实测结果验证了该高速脉冲超宽带方案的有效性.     

基于模型突变检测的管道泄漏检测定位方法

为了改进负压波法在管道微弱泄漏的检测和定位中的效果,提出了基于模型突变检测的特征提取和泄漏定位算法。首先运用广义似然比检测理论,建立压力信号变化的统计检验模型,计算广义似然比比率r和下降幅度d作为压力信号突变发生的敏感特征,并通过求得的压力变化时间点进行泄漏定位。针对缓慢泄漏时压力信号变化的特点,提出了相应的改进模型,更精确的求出缓慢泄漏压力信号的下降拐点。实验证明,参数r和d对不同变化类型的压力信号有较好的区分度,利用管道内压力和流量信号的特征值作为神经网络的特征向量可以实现管道的微弱泄漏识别,且基于改进模型的定位算法在缓慢泄漏定位中有较好的定位结果和稳定度。     

宽带无线系统直接变频方式的设计与实现

为了进一步缩小宽带无线系统的体积、减小功耗,基于软件无线电的思想和专用的射频直接变频芯片,设计并实现了物理层直接变频方案。该方案使用MAX2831芯片实现射频与基带之间的直接变换,利用FPGA实现基带信号处理和射频模块的控制。详细讨论了方案的硬件结构和软件的设计方法,通过实验验证了直接变频前端的收发性能。实验结果表明,所设计的物理屡射频前端方案能够满足宽带无线通信的直接变频功能,且结构简单,便于工业应用。     

基于压缩感知的多角度合成孔径雷达成像

多角度合成孔径雷达（syntheticapertureradar,SAR）成像是实现多SAR信息融合的重要方式．对提高成像分辨率．重构目标轮廓进而提高雷达目标检测或分类性能具有基础性价值．由于各传感器发射信号和测量位置的多样性,实现多角度SAR成像具有挑战性．如何在噪声干扰情况下快速实现多角度SAR成像是一个新问题．本文建立了基于压缩感知的多角度SAR测量模型．通过对测量矩阵的分析,证明多角度SAR测量角度范围、发射信号载频和空间采样位置是影响成像性能的关键因素,研究了目标空间离散间隔对成像质量和分辨率的影响．以上述分析为基础,本文对多角度SAR发射信号载频和测量位置进行设计,构建满足约束等距性的测量矩阵．针对测量矩阵阶次较高的问题,文章提出用分段正交匹配追踪（stagewiseorthogonalmatchingpursuit,STOMP）进行模型求解,在测量矩阵欠定严重的情况下,该算法可以迅速求得模型最优稀疏解．在实验环节．通过分析多角度SAR参数对成像性能的影响,进一步验证了本文结论．实验验证了模型和相应求解算法的有效性和鲁棒性．     

基于ATT7028A的载波智能仪表设计

本文提出了基于高精度计量芯片ATT7028A载波智能仪表的设计方案.完成了方案的硬件与软件设计,重点进行了戢渡部分的设计及洲试.本智能仪表不仅在实验室环境下进行了成功的载波组网通信测试,而且已经挂网运行,运行性能稳定可靠.本设计方案在电力线存在严重干扰情况下,提高了载波通信成功率,实现了自动抄表功能.     

OFDM电力线载波通信系统的AGC实现

针对电力线载波通信信道衰减比较严重，具有时变性，在突发通信模式卞的正交频分复用（OFDM）系统中信号发送不连续的问题，提出一种适用于基于OFDM技术的电力线载波通信系统使用的自动增益控钠（AGC）方案。本方案先进行同步检测，再进行AGC控制，利用前导序列一个符号的能量大小进行增益系数的控制。将本方案应用于G3电力线载波协议（G3-PLC）系统中，并在FPGA上进行实现。仿真和实现效果表明，本文提出的方案结构简单，收敛速度快，遣行可靠。     

稀疏均匀非同心电磁矢量阵列的2D-DOA与极化联合估计

本文提出了一种稀疏均匀非同心电磁矢量传感器矩形阵列,针对该阵列提出了一种二维波达方向(2D-DOA)和极化参数的联合估计算法.首先利用稀疏均匀矩形阵列的旋转不变性得到周期性模糊的2D-DOA估计,然后提出一种简易的非同心电磁矢量传感器的2D-DOA估计算法来解模糊,再通过一些三角变换得到高精度无模糊的2D-DOA和极化参数估计,最后推导了该阵列多参量估计的闭式克拉美罗界.本文所提阵列的稀疏配置使得在不增加阵元数和硬件复杂度情况下有效扩展了阵列物理孔径,且由于矢量传感器的使用获得了极化分集,使得2D-DOA的估计精度大大增加.此外本文方法能得到2D-DOA和极化参数之间的自动配对,更为重要的是该阵列使用非同心电磁矢量传感器构成,解决了同心电磁矢量传感器互耦严重、硬件设计困难的问题.仿真结果证明了本文多参量估计算法的有效性.     

基于ARM的GPS接收机设计

随着GPS系统的广泛应用,作为系统用户设备部分的GPS接收机,已经成为国内外的研发热点。本介绍了一种基于ARM核的双芯片（即基带处理器＋射频前端）GPS接收机的硬件设计方案,该GPS接收机具有体积小、功耗低、集成度高的特点。     

基于两级模糊控制的交叉路口多相位控制

用模糊控制方法对交叉路口的交通信号进行控制,提出一种面向城市交叉路口的交通信号两级模糊控制系统.该系统能够分散处理交通信息参数,有效减少模糊规则数,易于提取模糊规则,实现相位顺序、绿信比和周期均随着交通状况的变化而自适应变化;并利用混沌优化对模糊控制器的隶属度函数进行优化搜索,从而提高交叉路口的通行效率,减少车辆的延误...