基于PIC的多载波系统联合检测译码算法

针对多入多出—正交频分复用（MIMO-OFDM）信号检测问题,基于并行干扰抵消技术提出了一种编码MIMO-OFDM系统联合检测与译码算法,通过在干扰抵消检测器和信道译码器之间传递判决信息提高系统的误比特率性能。计算机仿真表明,该算法获得的误码率性能较传统的迫零检测以及V-BLAST检测算法有了较大的提升。     

MIMO系统中16-QAM信号的软值输出半正定松弛检测

使用最优化理论与方法研究了MIMO系统中16-QAM信号的软值输出半正定松弛检测问题,推导了16-QAM信号的软值输出半正定松弛检测器软值计算所需附加的约束条件,并提出了一种降维近似处理方法,通过降维近似处理大大降低了软输出检测器的复杂度。仿真结果表明:通过附加约束条件和降维近似处理,软值输出半正定松弛检测器获得了较好的检测性能,降维近似处理降低了软输出SDR检测器的运算复杂度,但会产生0.2～0.4dB的性能损失。     

基于进化算法的多用户检测器

粒子群算法PSO遗传算法(Particle Swarm Optimization)是由Kennedy和Eberhart于1995年提出的一种新的进化算法,PSO能够以一种更简便、快速的方式来完成和遗传算法(GA)一样的功能。本文在PSO算法思想的基础上提出了两种新的多用户检测算法: BEP(Binary Evolution Programming)算法, BPSO(Binary PSO,BPSO)算法。分别基于这两种算法构造了新的多用户检测器。仿真结果表明,这两种新的多用户检测器的抗误码性能比传统多用户检测器和基于遗传算法的多用户检测器都好,并且新的检测器的收敛速度明显比遗传算法检测器快。     

基于Grubbs法则的改进CAG-CFAR检测器

针对传统恒虚警检测器在多目标情况下出现性能下降的问题，提出了一种基于格拉布斯（Grubbs）法则的改进CAG-CFAR检测器，即CAGp-CFAR检测器。该方法利用Grubbs法则实现对参考窗中奇异值、干扰目标的有效剔除，极大地降低了多目标环境中均值类恒虚警检测器的“遮盖效应”，在多目标环境下具备良好的应用潜力。考虑到CAG-CFAR检测器进行野值剔除时对样本概率密度函数存在一定限制，本文算法进一步对CAG-CFAR检测器的复杂结构进行了合理简化，具备更强的工程应用价值。仿真结果表明该方法在各类典型杂波背景中都具备良好的检测性能。     

基于SMO算法的多用户检测技术

由于支持向量机的出色的学习性能，它已成为继神经网络之后新的研究热点，并在很多领域得到了成功的应用。本文提出了一种基于支持向量机多用户检测器，并采用顺序最小优化（SMO）算法构建了多用户检测器。计算机仿真的结果表明，该检测器的抗误码性能和抗远近效应性能都优于传统的多用户检测器。     

一种改进的QAM载波恢复方法

文中提出了一种新的QAM载波恢复环路结构。在此结构中频率检测和相位检测同时进行,在鉴相阶段引入了改进的加权直接判决（MWDD）算法。经仿真实验验证此方法提高了整个载波恢复环路的捕获速度,并使载波环路的相位抖动有所减小,16-QAM载波环路最大可以捕获11%符号率的频偏。     

基于隐聚类和狄利特雷过程的大规模MIMO-OFDM接收机设计

本文首先讨论了大规模MIMO-OFDM（Multiple-Input Multiple-Output Orthogonal Frequency Division Multiplexing）系统信道的空间相关性,提出了一种基于隐聚类假设的信道建模方法,利用概率参数模拟不同的传播环境.然后,将机器学习领域的狄利特雷过程（Dirichlet Process,DP）引入到稀疏贝叶斯学习（Sparse Bayesian Learning,SBL）模型中,建立了DP-SBL结构,在信道估计的同时挖掘并利用大规模MIMO系统所特有的隐聚类特征.接着,将DP-SBL结构应用于大规模MIMO-OFDM系统中,在因子图上利用消息传递算法推导了一种基于隐聚类和狄利特雷过程的接收机算法.最后,将本文提出的接收机算法和现有算法进行对比分析.结果表明,本文提出的接收机算法充分利用了大规模MIMO-OFDM系统特有的空间相关性,能够以较低的计算复杂度获得较强的鲁棒性和显著的性能增益.     

一种基于AR模型的矩阵CFAR检测器

矩阵恒虚警（Constant False Alarm Rate,CFAR）检测器是根据信息几何理论利用检测单元相关矩阵与参考单元矩阵黎曼均值间的测地线距离作为检测统计量进行检测.本文根据尤尔-沃克方程中相关矩阵与自回归（Auto-Regressive,AR）谱之间的一一对应关系,将矩阵CFAR检测器中两矩阵间的距离转化为两AR谱之间的距离,提出了一种基于AR模型的矩阵CFAR检测器,该检测器能利用分辨率更高的AR模型进行谱估计,并将功率谱整体进行检测,能充分利用回波的多普勒信息,非常适用于频域扩展目标的检测,通过利用具有频域扩展特性的尾流实测数据对该方法和传统方法的检测性能进行比较分析,验证了本文所提检测器的有效性.     

二维9／7小波变换VLSI设计

为了提高JPEG2000图像压缩速度,提出一种基于提升算法的二维离散9／7小波变换（DWT）Mesh结构的VLSI设计方案,利用这种Mesh结构的VLSI能够实现并行处理一个图像的所有像素点。这种并行处理的Mesh结构可提高小渡变换电路速度,以及图像压缩的速度。     

一种组合式多用户信号检测器

本文通过软判决和判决反馈技术将两种线性多用户信号检测器－解相关信号检测器和传统多用户信号检测器有机地结合到一起，构造了一种组合式多用户信号检测器。仿真结果表明：它的性能优于解相关信号检测器和传统多用户信号检测器。它的运算复杂度与用户数仍成线性关系。     

一种基于知识辅助的CFAR检测器

针对单元平均恒虚警率（CA CFAR）检测器存在的杂波边缘效应问题,研究了一种基于知识辅助的CFAR检测器,该检测器由两部分组成：数据选择器和传统的CA CFAR检测器。数据选择器利用GIS提供的先验信息对参考单元进行筛选,尽可能地选择与待检单元（CUT）地貌相同的训练样本,也就是说选择相对CUT为均匀的参考单元,级联的CA CFAR完成检测判决。最后,通过IPIX雷达实测数据,从虚警个数和检测两个方面与传统的CFAR检测器进行了详细的比较。仿真结果表明,基于知识辅助的CFAR检测器具有更优的性能。     

一种后置平滑自适应相干累积算法

自适应相干累积器（ACI）在检测和跟踪方面明显优于自适应线谱增强器（ALE），存在的问题是稳态失调较大．本文提出一种后置平滑的自适应相干累积算法（PS-ACI）能明显而有效地降低ACI的稳态失调误差。这是通过在常规的自适应环外，暗加一个权系数序列的平滑滤波器，从而获得较好的稳态性能，其代价只是增加了部分运算量，用现代高速VLSI器件实时实现并不困难。计算机仿真结果证实了理论分析的正确性。     

一种改进的MIMO-OFDM系统Steiner估计算法

鉴于MIMO-OFDM（多输入多输出-正交频分复用）系统中时域信道方法的灵活性和低带宽开销的特点,本文采用Steiner训练符号设计方法设计MIMO-OFDM系统中的时域训练符号,给出传统CDMA系统的Steiner信道估计器在MIMO-OFDM系统中的实现过程,解决了MIMO-OFDM时域信道估计矩阵求逆的问题,降低了时域信道估计的实现复杂度。并进一步提出了采用接收天线DOA（波达方向）改进的Steiner信道估计方法,提高了信道估计的精度,获得了一定程度的性能增益,增强了时域信道估计方案的实际可行性。     

CDMA系统中的多用户干扰抵消

本文介绍在多步检测结构中把干扰对消和利用天线阵的自适应MMSE检测器［1］结合起来,并介绍一种新的基于信号子空间估计的检测器。使用这种新的检测器可以使当子空间的维数减少时,干扰就从接收到的信号中抵消,并用正交投影子空间跟踪估计（OPAST）［2］来自适应的估计检测器和空间特征。与MMSE检测器相比,这种检测器在性能上更优。     

一种神经网络多用户检测器

本文提出采用Ｈｏｐｆｉｅｌｄ神经网络实现ＣＤＭＡ多用户通信系统中多用户信号的检测。利用基于检测序列最大后验概率最佳多用户检测器的似然函数与Ｈｏｐｆｉｅｌｄ神经网络的能量函数的对应关系,构造一种离散Ｈｏｐｆｉｅｌｄ神经网络多用户检测器。研究表明,这种多用户检测器具有优良的性能,其计算复杂度低于最佳多用户检测器、抑制多址干扰和克服远近效应能力又大大优于传统检测器。     

非均匀环境下基于知识辅助的扩展目标Wald检测器

针对分布式多输入多输出（Multiple Input Multiple Output, MIMO）雷达中运动扩展目标的检测问题,本文首先假设每个发射-接收天线组的干扰信号协方差矩阵为互不相同的随机矩阵,以模拟实际的非均匀工作环境。然后引入知识辅助模型,建立先验信息矩阵,描述非均匀环境下的干扰信号特性,其中所有发射-接收天线组的干扰协方差矩阵服从以先验信息矩阵为基础的逆Wishart分布。在此基础上,设计了一种基于知识辅助的Wald（KA-Wald）检测器。仿真实验表明,在小样本的情况下,本文设计的KA-Wald检测器在检测性能上优于传统Wald检测器。而与已有的基于知识辅助的广义似然比检验（KA-GLRT）检测器相比,检测性能相近,但是计算效率更高。      

一种VLSI设计到赋权超图的转换系统

本文基于VLSI划分问题的需要,提出了一种VLSI设计到赋权超图转换算法.该算法解决的关键问题是,它读取和遍历Verilog语言描述的树状结构VLSI设计,将其转换为赋权超图并存储为指定的文件存储格式,从而有效地将VLSI划分问题转换为超图划分优化问题.进而,本文给出了VLSI设计到赋权超图的转换系统（VLSI/Hypergraph Converter,VHC）的处理流程图,并在Windows平台下用C＋＋设计实现了VHC系统.实验及分析表明,该系统能正确地将Verilog语言描述的门级CPU测试用例转换为赋权超图,避免了直接在VLSI线网上进行划分,提高了VLSI划分的效率.     

基于粒子群优化算法和多级检测的多用户检测器

提出了一种新颖的基于粒子群优化和多级检测的混合算法的多用户检测器。介绍了最佳多用户检测模型以及粒子群优化算法的基本思想。进行了理论依据和仿真性能分析。仿真结果表明：该检测器在误码率性能上明显优于传统检测器和解相关检测器,在抗“远一近效应”上也优于传统检测器与多级检测器,计算复杂度较低。     

一种高性能9/7离散小波变换滤波器的硬件设计

基于提升格式的离散小波变换比传统的基于卷积的运算量少,易于VLSI实现。本文提出了一种基于提升格式,高效实时实现JPEG2000中9/7双正交离散小波变换滤波器的VLSI结构设计方法。该方法所设计的结构,在保证同样的精度下,减少了运算量,整体运算速度高,硬件花费少,存储需求低,硬件利用率达到100%。本文用Verilog HDL对系统进行硬件描述,并选用Xilinx公司的XCV50e-cs144-8器件在ISE4.1环境下实现了综合。     

MIMO—OFDM系统基于虚子载波的ML频偏估计器

SISO-OFDM系统中基于虚子载波的最大似然（ML）频偏估计器的主要缺点是计算量较大。这里推导了该估计器在空间不相关MIMO-OFDM系统中的表达形式,并通过研究其代价函数的特殊结构,提出了一种基于逆快速傅里叶变换（IFFT）和分段搜索方法的低复杂度频偏估计器。在典型市区（Tu）信道中的仿真结果证明,与原ML估计器相比,这种估计器成功降低了计算量,保持了在中、高SNR区域的性能,同时改善了低SNR区域的性能。