实时低轨卫星移动通信信道模拟器设计

提出一种能够模拟低轨卫星实际运行过程中信道特性的信道模拟器方案,通过计算机仿真,该模拟器与理论统计特性非常近似,并完成了该信道模拟口的硬件设计工作。该信道模拟器可作为低轨卫星移动通信研究的有效工具。     

基于修正变换域降噪的NC-OFDM信道估计算法

针对NC-OFDM系统在某些相干带宽内可能没有足够的导引符号,导致基于频域内插的LS信道估计算法性能较差的问题,提出了一种修正变换域降噪的信道估计算法。该算法利用NC-OFDM系统信道衰落系数的时频域关系,通过IDFT在时域估计信道多径衰落,并进行降噪滤波,然后采用DFT估计频域信道衰落系数,从而避免了频域内插。仿真结果表明,在仿真条件下,该方法比传统基于频域内插的LS信道估计有约4dB的性能增益。     

等增益合并下协作MTM系统的性能分析

针对双移动(MTM)系统的重叠衰落信道特性,给出了基于等增益合并(EGC)的协作实现方案,分析了该方案在双跳译码转发(DF)协议下的接收机性能。假定MTM信道服从重叠Nakagami-m衰落,通过帕德近似方法得到了输出信噪比对应矩母函数(MGF)的近似式,并进一步推导出M-PSK调制方式下系统的近似误符号率。仿真表明,不同信道参数下,理论和仿真曲线基本吻合,MGF且较性能最优的最大比合并,采用EGC性能损失约为1 dB。     

多天线OFDM系统空时频分组码的性能分析

针对多天线正交频分复用系统空时频分组码,通过分析其成对错误概率的Chernoff边界,揭示了多径时延特征影响空时频分组码性能的根本原因,给出了在快衰落信道中空时频分组码设计方法。并在ITU-R M.1225建议的车载信道模型下,利用仿真评估了空时分组码、空频分组码和空时频分组码在快衰落信道中的性能。仿真结果表明,在快衰落信道中,空频分组码性能优于空时分组码;多径时延特征是设计适合快衰落信道中具有最大分集增益空时频分组码的关键因素。     

卫星信道基带残留误码分布特性拟合与模拟

卫星通信信道的基带残留误码特性直接影响上层通信协议的性能。通过对卫星通信系统仿真,提取基带误码图案,将基带误码分布图案通过误码持续期发生概率密度分布、误码持续期长度概率密度分布来表征。在典型的卫星通信系统参数条件下,拟合表明经过有噪莱斯衰落信道的误码持续期发生概率接近广义极值分布;经过高斯噪声信道的误码持续期发生概率密度、误码持续期长度概率密度接近负二项式分布。在此基础上完成的卫星基带信道硬件模拟器能够为通信协议的测试提供方便、可信的信道基带特性模拟。     

智能超表面辅助的OAM通信信道建模及容量分析

现有智能超表面(reconfigurable intelligent surface, RIS)辅助的轨道角动量(orbital angular momentum, OAM)通信系统的相关研究大都采用自由空间传播信道,针对该信道无法准确描述OAM信号传播特性的问题,研究了OAM信号在自由空间场景下的传播特性。结合莱斯衰落信道建立了一种RIS辅助的OAM信道模型。RIS辅助的OAM通信系统采用RIS产生具有不同模态的OAM信号,通过联合优化算法优化功率分配系数和RIS无源波束成形来提高信道容量,分析了信噪比和传输功率等因素对信道容量的影响。仿真结果表明：所提出的衰落信道模型能够描述OAM信号在RIS辅助信道中的传播特性,实现更高的信道容量。     

重叠频分复用系统循环前缀的设计和分析

研究了在时变多径频率选择性衰落信道条件下,重叠频分复用/非正交频分复用系统的离散傅里叶变换实现,并对OvFDM-DFT系统的循环前缀进行了分析和设计,讨论了两种不同的循环前缀设计方法,即普通循环前缀和补零方式循环前缀对系统性能的影响。分析和仿真结果表明,在时变多径频率选择性衰落信道条件下补零方式的循环前缀远好于普通方式的循环前缀,仿真结果也验证了OvFDM符号具有明显的抗衰落性能。     

一种改进的递归神经网络盲均衡算法

提出了一种新的基于递归神经网络的快速收敛盲均衡算法。设计中采用观测信号的四阶统计量构造代价函数,简化了系统的复杂度;利用实时递归学习算法对系统参数进行动态调节。该算法具有镇定性,其收敛性能不会受到失真信道的影响,适用于均衡衰落性严重的信道。实验仿真结果表明对具有频率选择性衰落的非线性信道,该算法在收敛速度和对抗码间串扰方面都具有良好的性能。     

基于二维DCT的LS信道估计

把二维DCT变换引入传统的LS信道估计算法,提出了一种基于DCT2/IDCT2的OFDM系统信道估计方法.通过对具有瑞利衰落信道的典型OFDM系统仿真,该算法性能比传统的LS算法有明显提高,尤其在低信噪比时该方法对系统性能提升更为突出,并研究了该算法性能受插值方法和多普勒频移的影响.     

LDPC编码与空时编码相结合的编码协作方法

采用多天线技术是对抗无线信道衰落的有效手段,但在无线通信系统的用户终端上实现多天线技术较为困难。在单天线的用户间通过协作,共享天线,可以实现虚拟的多天线。利用LDPC编码码字内码元间的相关性,通过在用户间进行协作,对编码码字的一部分进行空时编码,并由多个用户的天线进行发送,可以实现虚拟的MIMO系统,从而获得分集增益。仿真结果显示,在不增加系统带宽和发射功率的条件下,编码协作能显著地提高快衰落和慢衰落信道下系统的性能。     

异步CDMA系统中的盲多用户检测算法

针对实际应用中的DS/CDMA系统多为多径衰落信道下的异步DS/CDMA系统情况,通过对用于AWGN信道下的同步DS/CDMA系统中的常规盲多用户检测算法的改进,使这类算法在多径衰落信道下的异步DS/CDMA系统中仍具有很好的性能。理论分析和计算机仿真结果证实了改进方法的可行性。     

LDPC编码自适应加载MIMO-OFDM系统性能分析

介绍了LDPC校验阵的构造及编译码算法,采用了随机法构造LDPC校验阵,编码基于高斯消去直接进行译码采用无穷阶量化时的置信传播算法;讨论了OFDM自适应加载技术与多输入多输出技术,结合自适应比特功率分配算法与基于多载波调制的比特分配方案实现了该加载分配技术;给出了LDPC编码的自适应加载MIMO-OFDM系统的模型。经仿真分析得出,二元域上非规则LDPC编码的系统性能优于多元域上的,自适应加载MIMO-OFDM技术大大提高了系统传输速率,有效增强了系统抗衰落性。     

衰落信道下的多天线最佳信道容量研究

在多天线高斯信道最佳容量的基础上,推导出在Nakagami和Weibull衰落下,采用分集技术的最佳信道容量的数学表达式。数值模拟表明信道容量与衰落程度和分集的性能有关。对于相同的平均信噪比,两种衰落信道容量随衰落程度的增大而增大,衰落程度对Weibull衰落信道容量的影响较大。对于相同的衰落程度,在平均信噪比相同的情况下,采用选择性分集比未采用选择性分集得到信道的最佳容量大。并得到了采用切换合并分集技术Weibull衰落信道下的最佳切换门限。     

样例的外部表征对问题解决迁移的影响

外部表征在样例学习中发生着非常重要的影响。本研究考查了从样例学习到问题解决过渡的样例外部表征设计方式。进行重复测量设计的方差分析,实验结果表明:渐减提示法是动态的联结样例和问题解决的有效形式,符合认知技能获得的四阶段模型和建构主义学习观的基本要求;渐减提示法有助于促进学习者对样例问题进行高质量的自我解释和产生心理预期,是实现从样例学习到问题解决过渡的有效方法。     

利用Teager-Kaiser算子的多径信号抑制

为了解决多径干扰对无线定位精度的影响,该文在传统的窄带相关技术的基础上,利用TK算子对其进行改进。改进后的技术在不过多地增加计算负担的情况下,不仅保持了窄带相关技术对于长时延多径信号抑制的功能,而且还改善了其对短时延多径信号抑制效果不佳的缺陷。仿真结果证明,该算法对于无线信道的多径信号抑制起到了一定的改善作用,从而提高了无线定位精度。所以,该研究对于无线定位技术的工程应用和理论研究具有一定的参考价值。     

级联LDPC码和CCK的编码调制性能分析

在加性白高斯信道下,比较了补码键控最优译码和大数逻辑软判决译码的性能,分析了补码键控在衰落信道的性能,并提出了补码键控外层级联低密度极性校验码的结构,提供了补码键控的软判决输出算法,仿真结果证明补码键控外层级联低密度极性校验码在衰落信道下有明显的性能增益。     

应用FB-FDE的M元扩频通信系统

针对低仰角宽带地空通信中信道的多径时延较大和快速时变的问题,提出了一种应用滤波器组频域均衡技术(FB-FDE)的M元扩频通信系统方案。由于在滤波器组各子带中便于采用简单的均衡器消除动态长时延多径的影响,而M元扩频系统支持CDMA多址高效传输,因此该系统可在不降低信道效率的前提下增强系统的抗动态多径衰落能力。理论分析和仿真试验表明,该系统比采用SC-FDE技术的通信系统具有更好的传输特性,更适合于低仰角下宽带多用户地空通信。     

相关瑞利衰落信道上自适应MQAM的性能分析

采用L条支路最大比合并分集接收的相关瑞利衰落信道容量,推导恒定发射功率自适应M进制正交幅度调制的频谱效率,并将它们与独立同分布瑞利衰落信道理论容量进行比较。数值结果阐明相关性和天线设置对瑞利衰落信道容量和自适应M进制正交幅度调制性能的影响。     

瑞利衰落信道Turbo码的精确性能上限

研究了慢变频率非选择性瑞利衰落信道下Turbo码的性能。采用修正的欧几里德距离量度和信道状态信息进行最大似然译码的Turbo译码器，推导出完全交织瑞利衰落信道基于联合限和码字重量分布的性能上限，为瑞利衰落信道下Turbo码的设计提供一个有效的分析工具。     

非理想信道估计垂直分层空时码差错性能分析

推导出了高斯信道估计下,垂直分层空时码系统最大似然接收机成对差错概率的精确及高信噪比近似计算公式;并以高信噪比近似计算公式为基础,研究了信道估计误差对垂直分层空时码最大似然接收机分集增益及信噪比的影响。理论分析表明:当信道估计的方差等于信噪比倒数时,信道估计误差不改变垂直分层空时码最大似然接收机所获得的分集增益,而信道估计误差造成信噪比损失为3dB。计算机蒙特卡洛仿真试验验证了理论分析的正确性。