空频发射分集技术在TDS-OFDM中的实现

为提高在衰落信道中数字电视地面广播(DTTB)系统的传输性能,设计了在时域同步正交频分复用(TDS-OFDM)系统中发射分集技术的应用方案,并在FPGA上实现了TDS-OFDM传输系统双天线发射分集的硬件系统。为了能够快速且实时处理,发射端和接收端硬件实现均采用了流水线结构,并对硬件中的核心模块进行了多次复用以节省硬件资源。仿真结果和硬件测试表明,这种发射分集应用方案能够有效提高系统的接收性能,增加信号传输的可靠性。     

可见光通信中HACO-OFDM系统的信道估计研究

针对可见光通信(VLC)中混合非对称幅度截断光正交频分复用(HACO-OFDM)系统中非视距路径(NLOS)信道会恶化可见光通信系统的误码性能,提出一种用于HACO-OFDM系统的信道估计方案。在该方案中,块状导频仅被添加到奇数子载波,通过联合最小二乘(LS)算法和三次样条插值获得完整的信道状态信息(CSI)。仿真结果表明,HACO-OFDM系统采用提出的信道估计方案后,显著改善了来自NLOS信道信号的误码性能。本方案实现简单,能够较准确的获取信道状态信息,可以提高NLOS场景下的可见光通信质量。     

一种基于OFDM的空频码的设计

提出了一种基于OFDM达到最大可达分集增益的空频码设计方案。该编码利用正交频分复用把频率选择性衰落信道变换成平衰落信道的特性，同时引入了基于多天线的空间分集和基于时延扩展的频率分集，比空时编码具有更高的分集增益。     

一种用于OFDM系统的频率分集ARQ方案

研究了一种适合高数据速率的正交频分复用OFDM传输的频率分集ARQ方案.通过采用等增益合并和子载波分配等技术,该方案可利用频率分集来有效减少慢衰落信道中的重传次数.计算机仿真显示在累计正确分组接收率为0.99时此方案的重传次数为3次,而普通的方案要10次以上.     

正交频分复用技术在协作通信下的应用

协作分集技术利用其他用户进行协作传输,可以获得一定的分集增益,但是在频率选择性衰落信道下性能不很乐观。为了对抗频率选择性衰落,采用正交频分复用(ODFM)技术与协作分集技术相结合的方法,研究了基于OFDM技术的协作通信,对在不同调制技术、不同信道估计方法下系统的性能进行了比较,为了进一步提高系统性能,对传统S&C算法进行了改进并应用于该系统中,仿真实验结果表明,改进的定时同步算法性能优于传统的S&C算法。     

空时发射分集技术在DTTB中的应用

为提高在衰落信道下数字电视地面广播(DTTB)系统的传输性能,介绍了一种空时发射分集的实现方法.利用时域同步正交频分复用(TDS-OFDM)系统信号帧结构的特点,不同发射链路的信号配置简单易行.仿真结果证明,这种发射分集方法能够有效提高系统的接收性能,增加了信号传输的可靠性.     

海洋湍流下波长分集无线光通信系统性能分析

由于海水的吸收、散射衰减以及海洋湍流效应会引起水下无线光通信（Underwater wireless optical communication,UWOC）系统接收端光信号的闪烁,导致UWOC系统传输性能下降。基于Gamma-gamma分布的海洋湍流信道模型,根据海洋湍流参数和各向异性因子表示的等效结构参数,推导出波长分集UWOC系统中断概率（Outage probability,OP）与平均误码率（Bit error rate,BER）封闭表达式。研究分析随着各向异性因子的增加,具有不同波长分集阶的水下无线光通信系统中断概率与平均误码率的变化,比较接收端使用最佳组合（Optimal combining,OC）与等增益组合（Equal gain combining,EGC）技术的水下无线光通信系统平均误码率,并仿真不同海洋湍流参数、传输距离对波长分集UWOC系统性能的影响。数值结果表明,随着各向异性因子的增加,海洋湍流对水下无线光通信系统产生的影响逐渐减弱,使用波长分集技术的UWOC系统比无波长分集技术的UWOC系统中断概率与平均误码率明显改善。     

基于LDPC码和BPPM的无线光通信系统性能研究

为了克服光在弱湍流大气条件传输时,光强闪烁造成的突发错误,在已知信道衰落信息(CSI)和未知信道衰落信息(NCSI)条件下,研究了基于低密度奇偶校验(LDPC)码和二进制脉冲位置调制(BPPM)的无线光通信系统性能,论述了BPPM光通信信道对称性的特点,并与基于LDPC码和OOK调制的光通信系统性能进行了比较。结果表明,在NCSI和CSI情况下,基于LDPC码和BPPM的光通信系统相对于基于LDPC码和OOK调制的系统均有更优异的差错性能;在NCSI情况下,基于LDPC码和BPPM的光通信系统的性能相对于CSI情况下的系统性能损失并不大;且采用LDPC码BPPM相对于LDPC码OOK调制的光通信系统,随着湍流强度的增大系统性能损失较小。因此,基于LDPC码和BP-PM的光通信系统在不需要信道衰落信息估计的情况下,能获得较大的编码增益,便于工程实现,在无线光通信中将有一定的应用前景。     

MIMO-OFDM系统中自适应比特交织HARQ方案

基于多天线正交频分复用(MIMO- OFDM)系统提出了一种根据信道状态信息进行自适应比特交织的混合自动重传请求(HARQ)方案,它充分利用信道的状态信息对每次重传的比特进行交织来获得频率分集增益和平均各个比特间的可靠性.仿真结果表明,在Type III HARQ类型(包括Chase合并和部分冗余递增)下,该方案可以有效降低系统的误码率性能.     

采用TAS/RAS的CE-OFDM系统性能分析

研究平坦信道上采用收发天线选择的恒包络正交频分复用系统的误码性能。采用矩生成函数方法,推导矩形M进制正交幅度调制的恒包络正交频分复用系统的平均误符号率下界的解析表达式。仿真表明在大信道衰落参数、小相位调制系数和高信噪比时下界与平均误比特率非常吻合。数值计算和仿真结果均阐明收发天线数目、信道衰落参数与相位调制系数对分集接收恒包络正交频分复用系统误码性能影响。     

弱湍流中紫外光非直视分集接收技术的研究

根据弱湍流信道中对数正态分布模型,建立了紫外光非直视分集接收系统。采用开关键控（OOK）调制,在不同闪烁指数和接收天线数下,分别对比分析了最大比合并（MRC）、等增益合并（EGC）和选择性合并（SC）的误码性能。仿真结果表明,相比于无分集情况,采用三种合并方式的误码率性能有明显提升。在接收天线数相同的情况下,三种合并方式中,MRC的性能最优,其次是EGC,SC的性能最差。对比分析了不同接收天线数时的误码率性能,随着接收天线数的增加,三种合并方式的误码性能得到了较大改善。在弱湍流信道中,采用分集接收技术能够减轻衰落的影响,提高分集增益。     

弱湍流信道无线光通信分集接收合并技术

为了克服大气湍流所造成的信道衰落效应,分析了在弱湍流信道模型下基于强度检测脉冲位置调制方式的自由空间光通信空间（FSO）分集接收系统模型,推导了无分集系统的误时隙率计算公式。然后以此作为参考,在独立同分布的情况下,采用数值仿真的方法,分别对比分析了最大比合并（MRC）、等增益合并（EGC）和选择性合并（SC）的误时隙率性能。结果表明,3种合并技术中,误时隙率性能改善最优的是MRC,其次是EGC,而SC的改善性能最差,但是SC实现相对容易。利用分集接收合并技术可以有效改善FSO系统的性能,并且具有较好的抗大气信道衰落能力,在无线光通信中将有一定的应用前景。     

Research on diversity receive technology for wireless optical communication using PPM in weak turbulence atmosphere channel

In order to mitigate atmospheric turbulence, the free space optical （FSO） system model with spatial diversity is ana- lyzed based on intensity detection pulse position modulation （PPM） in the weak turbulence atmosphere. The slot error rate （SER） calculating formula of the system without diversity is derived under pulse position modulation firstly. Then as a benchmark, independent of identical distribution, the average slot error rates of the three linear combining tech- nologies, which are the maximal ratio combining （MRC）, equal gain combining （EGC） and selection combining （SelC）, are compared. Simulation results show that the performance of system is the best improved by MRC, followed by EGC, and is poor by SelC, but SelC is simpler and more convenient. Spatial diversity is efficient to improve the performance and has strong ability on resistance to atmospheric channel decline. The above scheme is more suitable for optical wire- less communication systems.     

Performance of coherent OFDM-CDMA for broadband mobile communications

Uncoded orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) transmission technique applied in a multipath environment has a bit error rate (BER) comparable with a narrowband radio channel because the fading of each subcarrier is frequency-nonselective. To overcome this behaviour and to reduce the BER, a combination of OFDM and CDMA has been proposed recently. In an OFDM-CDMA system the energy of each information symbol is spread over several subcarriers. Therefore a diversity gain can be obtained in a broadband fading channel.In this paper we discuss the performance of OFDM-CDMA with coherent QPSK signalling over a frequency-selective Rayleigh fading channel. Channel estimation and demodulation are integral parts that determine the performance of the system. The method for channel estimation presented in this paper is based on a two-dimensional array of pilot symbols with second-order regression in the time domain and interpolation in the frequency domain. Quantitative comparison of four different detection algorithms in frequency-selective Rayleigh fading with noisy channel state information (CSI) will be presented in this paper: conventional correlation (equal gain correlation, EGC), orthogonality restoring correlation (ORC), ORC with a threshold in order to suppress subcarriers with low signal strength (TORC), and an iterative improvement based on a maximum likelihood approach. With TORC and iterative improvement a gain of approximately 9 dB over conventional OFDM can be obtained at a BER of 10^–3 in Rayleigh fading.     

基于级联变系数训练序列和预增强技术的直接检测光OFDM系统实验研究

分析了直接检测光OFDM(DDO-OFDM)传输系统中由数模转换器和光纤链路中的光纤色散所致的OFDM信号高频衰减现象,以及经光纤传输后在光电检测时存在的子载波间互拍干扰现象。提出使用级联变系数训练序列和预增强结构的光OFDM(O-OFDM)信号来降低传输系统所受到的影响。理论分析和实验验证表明,级联变系数训练序列和预增强结构的基带OFDM信号在DDO-OFDM传输系统中,接收灵敏度比常规的交叉型训练序列结构的OFDM信号要高。说明基于级联变系数训练序列和预增强结构的O-OFDM信号的传输性能在抵抗子载波间互拍干扰(SSMI)和频率选择性衰减(FF)方面要优于常规的交叉型训练序列结构的O-OFDM信号。     

A novel repetition space-time coding scheme for mobile FSO systems

In this paper,we present an innovative method of double balanced differential configuration,in which two adjacent single photon avalanche diodes(SPADs)from the same wafer are configured as the first balanced structure,and the output signal from the first balanced stage is subtracted by the attenuated gate driving signal as the second balanced stage.The compact device is cooled down to 236 K to be characterized.At a gate repetition rate of 400 MHz and a1 550 nm laser repetition rate of 10 MHz,the maximum photon detection efficiency of 13.5%can be achieved.The dark count rate is about 10-4 ns-1 at photon detection efficiency of 10%.The afterpulsing probability decreases with time exponentially.It is shown that this configuration is effective to discriminate the ultra-weak avalanche signal in high speed gating rates.     

Performance Study of DS—SFH ／SSMA Communication with Multipath Diversity

ＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅＳｔｕｄｙｏｆＤＳ－ＳＦＨ／ＳＳＭＡＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｗｉｔｈＭｕｌｔｉｐａｔｈＤｉｖｅｒｓｉｔｙＴａｎＺｈｅｎｈｕｉ；ＧｕａｎＨａｏ（ＮｏｒｔｈｅｒｎＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００４４）Ａ...     

DS－SFH扩频多址系统在瑞利衰落信道中多径分集的性能研究

本文讨论了混合ＤＳ－ＳＦＨ扩频多址ＳＳＭＡ通信系统在瑞利衰落信道中多径分集接收的性能。基于多径干扰、多址干扰和信道噪声之和为一个高斯随机变量的分析，推导了在等增益组合（ＥＧＣ）和选择最大（ＳＭ）多径分集接收算法下，扩频系统的平均差错概率。理论分析和数值模拟指出：扩频多径分集接收可以明显地改善ＤＳ－ＳＦＨＳＳＭＡ系统的性能，在提高系统性能方面，等增益组合算法优于选择最大分集算法。     

副载波调制无线光通信分集接收技术研究

基于湍流信道条件下光强闪烁的对数正态分布模型,建立了副载波BPSK调制的无线光通信空间接收分集系统。在不同光强闪烁效应和接收天线数下,分别对比分析了3种线性合并技术的差错性能及分集增益。仿真结果表明,分集技术可以有效地改善无线光通信系统性能,具有较强的抗大气信道衰落能力。3种合并技术中,系统误码率性能改善最优的是MRC,其次是EGC,而SelC较差,对短距离且弱光强闪烁下的FSO系统,不建议空间分集采用选择合并方式。     

常见分集合并系统的性能分析

在移动通信中,分集技术是一种最有效的抗衰落技术。本文对3种常见的线性合并分集技术进行简要分析,给出它们的基带表示和合并器输出信噪比的概率密度函数(pdf),由此给出它们的合并增益。针对系统采用MPSK调制的情况,对瑞利衰落信道的3种合并分集系统的比特误码率(BER)性能进行理论研究,分别给出选择性合并(SC)和最大比率合并(MRC)系统的理论比特误码率表达式;对于等增益合并(EGC)分集,给出了一种近似的EGC系统的输出信噪比的pdf,由此导出EGC的一种近似的BER表达式,由蒙特卡罗仿真结果可以看出此近似的BER数值结果是准确的。数值结果显示:MRC性能最好,EGC性能稍差,而SC性能较差。文中给出的分析方法对于实际分集系统的理论研究具有普遍的指导意义。