基于信道冲击成型自适应机制的 WSN大数据采集算法

为解决无线传感网采集算法普遍存在的节点故障率高、链路抖动严重及抗噪性能较低等不足,提出了一种基于信道冲击成型自适应机制的无线传感网大数据采集算法。首先,根据无线传感网节点信号具有的分区及偏移特性设计了信道冲击成型方法,并基于编码率-信噪比-信号发射强度增益等参量构建能量密度与信道衰落匹配过滤方式,提高信号发射过程中能量密度;随后,通过传输信号与信道噪声具有的正交特性建立自适应抽样机制,根据垂直信号与噪声信号互相干涉中产生的正交效应进行匹配滤波,并针对节点采取了载波过滤的方式进行遍历过滤,降低了网络信号拥塞现象的发生。仿真实验表明:与当前常见的拉普拉斯抗噪传输算法(Laplasse Anti-Noise Transmission Algorithm,ANT-L机制)以及傅氏信号解析抗噪传输算法(Fourier Noise Analysis Algorithm for Noise Immunity,NI-FNA机制)相比,本文算法具有更高的数据吞吐性能,有效地降低了网络链路抖动现象,取得更低的传输误码率。     

大规模多天线无线信道及容量特性研究

基站端配置大量天线构成的大规模多天线系统,可以进一步挖掘空间域增益,大幅度提升无线通信系统传输容量和功率效率.从理论上看,大规模多天线系统获得空间域增益的前提条件是传播环境中的各子信道满足正交条件.准确的获取无线信道信息是通信系统研究的基础,它为通信系统的链路级仿真、样机试验和标准制定提供理论基础和技术支撑.本文研究了大规模多天线无线信道的特点,总结了国内外大规模无线信道的测量与建模,通过随机矩阵特征值经验概率密度函数角度研究了Massive MIMO无线信道的信道容量,并给出了球面波信道建模和阵列域的相关性与非平稳特性为下一步的两个研究方向.     

OFDM系统基于导频的DFT信道估计改进算法

针对实际OFDM系统中存在非整数倍采样多径时延、导频非均匀插入以及噪声区间不连续的情况,分别采用加窗、导频LS估计值归位、噪声功率迭代的方法,对基于导频的DFT信道估计算法进行改进,并通过计算机仿真验证改进算法性能。仿真结果表明,改进算法性能介于LS算法与LMMSE算法之间,优于传统DFT算法,在信噪比20 d B时提供近3 d B性能增益,同时简化算法复杂度,适合硬件实现。     

MIMO-OFDM中稀疏度自适应的信道估计方法

将压缩感知应用在稀疏度未知的多天线正交频分复用(multiple-input multiple-output orthogonal frequency division multiplexing,MIM0-OFDM)系统信道估计中,提出一种2级阈值的变步长自适应匹配追踪(variable step size adaptive matching pursuit,VssAMP)算法,利用残差值确定第1级阈值调整稀疏度步长,提高信道稀疏度的估计精确度,利用噪声能量和信噪比(signal to noise ratio,SNR)确定第2级阈值控制算法迭代条件,降低小信噪比时信道重构误差.理论分析和仿真结果表明,该算法减小了初始步长对信道稀疏度估计精确度的影响,解决了VssAMP算法阈值难以确定的问题,相比原算法提高了信道估计精确度.     

一种改进的变动量项归一化p-范数短波信道盲均衡算法

为了进一步提高脉冲环境噪声下归一化p-范数常数模(constant modulus algorithm,CMA)盲均衡算法性能,提出一种变动量项归一化p-范数常数模盲均衡算法.在归一化p-范数常数模盲均衡器更新过程中引入动量项,盲均衡器输出信号依据CMA和判决引导(decision directed,DD)算法分别计算瞬时误差,动量因子依据2种准则下的瞬时误差符号进行自适应调整,得到一种变动量项算法.计算机仿真结果表明,变动量项归一化p-范数盲均衡算法有效提高了算法收敛速度,同时与固定动量项归一化p-范数盲均衡算法相比,具有更小的稳态剩余误差,在脉冲噪声环境下的短波信道盲均衡中具有应用价值.     

双选择性衰落信道下的频谱感知

为提高双选择性衰落信道环境下频谱感知性能,提出了一种基于改进的复指数基扩展模型进行信道建模的频谱检测方法.该方法是在一般的复指数基扩展模型的基础上,采用一种能自适应移动速度的基函数,在恒虚警概率条件下,利用接收信号的循环特征,对授权用户的频谱进行感知.实验结果表明,在低信噪比和认知用户移动速度不断变化的环境下该方法有较好的检测性能.     

无线电层析成像中的恒定离心率椭圆模型

修正无线电层析成像方法采用的变化离心率椭圆模型,引入恒定离心率椭圆模型. 当采用链路2节点为椭圆焦点时,该链路RSSI的变化量是以恒定椭圆离心率所覆盖的每个像素点阴影衰落的加权求和. 比较了不同模型和椭圆离心率的Tikhonov正则化重建图像;选择美国犹他大学和北京理工大学的试验数据,成像结果表明恒定离心率模型的效果优于变化离心率模型. 还表明恒定椭圆离心率越大,定位精度越高,但存在伪迹. 当采用恒定离心率椭圆模型时,合理的离心率应在0.996附近.      

基于DMB-TH的同步和均衡系统设计

本文提出一种基于中国数字地面电视地面广播传输(DMB-TH)标准的同步和均衡系统的设计方案。系统经过初同步后,针对频偏估计复杂度高、计算量大,提出一种精简的基于累加算法的频偏细估计方案,并根据累加模值的大小判定来应对突发频偏。然后通过对同步后帧体数据和当前信道估计值的并行处理,捕获及处理定时同步和信道估计间的影响。仿真表明：在多径信道下,该系统具有良好的同步和均衡性能,并能对突发情况作出相应处理。     

无线电能传输中非正定磁介质的部分聚焦效应

对无线电能传输中非正定磁介质部分聚焦效应进行了数值研究.采用印刷电路板掩模蚀刻技术制备平面圆螺旋超材料,在兆赫兹波段,该超材料显示了非正定磁导率.数值模拟了磁偶极子的磁场强度经过空气与非正定磁介质后的空间分布.仿真分析发现,插入非正定磁介质后,在距离磁偶极子一定距离处的观测点,磁场强度得到了很大增强.此研究表明,利用非正定磁介质对倏逝波的部分聚焦效应,可以有效提高磁耦合谐振式无线电能传输系统的近场区磁场强度.