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。     

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。     

一种改进的3D MIMO GBSBEM信道模型

为满足MIMO信道的空、时、频特性对新型信道模型的需求,在基于散射体几何分布的单反射椭圆信道模型基础上,引入收发天线间的空间距离、俯仰角等空间矢量参数,构建了基于空间矢量、到达角和多径时延的三维MIMO椭球信道模型.推导出到达角与多径时延的联合概率分布函数表达式,推导出频率选择性衰落条件下模型的空、时、频相关函数表达式.仿真结果表明,提出的模型不仅兼容传统GBSBEM的特性,而且提高了后者的易用性和准确性,扩展其应用范围,适用于对MIMO无线通信系统的信号接收性能进行分析和评估.     

高速移动环境下无线信道模型的性能

针对移动网络在高铁通讯时存在接收信号不稳定问题,开展了多普勒效应及多径时延对正弦波叠加(Sum-of-Sinusoid,SOS)模型、XIAO模型(Jakes仿真器)和LIU Qian模型的影响研究.分析了3种模型的信噪比、相关性以及处理信号衰减的程度,结果表明,在多普勒效应及多径时延的环境下,SOS模型的算法复杂度最低,LIU Qian模型反之,而传递函数相关性最佳,XIAO模型对接入信号的衰落程度最小;在保证传输效率、信道容量足够的前提下,LIU Qian模型中接收信号的失真程度较小,更适宜作为高速移动环境下无线信道的研究模型.     

荷叶状空间信道模型与MIMO多天线系统分析

针对市郊移动通信环境,在三维空间域信道模型中分析和研究线阵列和环阵列多入多出多天线系统． 采用荷叶状空间信道模型,在计算波达信号概率密度函数的基础上,着重从天线阵列导向矢量和信道自相关函数两方面导出线阵列和环阵列天线阵元间的信号衰落相关性的表达式,阐明天线阵元间距和角度参数对信号衰落相关性的影响机理． 分析结果与实际信道测量结果相比较,信道容量与实际信道测量结果较为吻合． 天线阵元间距和波达信号角度扩展对多入多出多天线系统性能起到决定性作用．     

高速移动环境下无线信道模型的性能研究

针对移动网络在高铁通讯时存在接收信号不稳定问题,开展了多普勒效应及多径时延对正弦波叠加（Sum-of-Sinusoid,SOS）模型,Xiao模型 (Jakes仿真器)以及Qian Liu模型的影响研究。分析了三种模型的信噪比、相关性以及处理信号衰减的程度,结果表明在多普勒效应及多径时延的环境下,SOS模型的算法复杂度最低,Qian Liu模型反之,而传递函数相关性最佳,Xiao模型对接入信号的衰落程度最小。在保证传输效率、信道容量足够的前提下,Qian Liu模型中接收信号的失真程度较小,更适宜作为高速移动环境下无线信道的研究模型。     

移动无线信道建模及仿真

无线移动信道是非常复杂的，信号在传输过程中存在着多普勒频移和多径时延扩展。从而引起衰藩。如何克服衰落影响，就成为移动通信研究的主要问题之一，要克服衰落影响就要深入了解信道特点，建立正确的信道模型。本文介绍移动无线通信的特点及广泛应用的Clarke模型。在此基础上讨论了利用Clarke模型进行移动无线信道仿真的具体方法，并给出仿真结果。     

时变衰落信道下同态滤波技术的研究

针对短波信道多径传播的特点,采用卷积型同态滤波技术和复时谱分析方法,抗多径传播引起的信号衰落。研究结果表明,该技术能减小输出信号均方误差,改善传输信号质量,是一种有效的抗多径方法。     

多径信道中基于发射波束高斯编码的性能研究

研究了空时分组码与传统的波束赋形结合在平坦瑞利单径信道及多径衰落信道下的发射分集的性能,并在多径衰落信道下提出了一种新的实现空时译码的方案.基于八元均匀线阵,对于不同信道情况下的基于波束的发射分集性能进行了数字仿真计算和分析.仿真结果表明,基于波束的空时分组码发射分集技术,对空时衰落信道环境下移动终端的接收性能以及整个无线通信系统的容量都具有良好的改善作用.     

空时无线多径簇信道的仿真分析

文章通过对空时无线信道中来波多径簇的计算,给出多径簇内各来波信号的到达角和传播延迟之间的联合概率密度分布函数及其应用。在不考虑信道时变特性的情况下,考察将来波信号作为单个多径簇情形下两阵元输出信号相关性,并分析其相关影响因素。     

随参信道特性分析

随参信道总体上是一个随机过程，所造成的多径传播在频域中经数学分析为一广义瑞利分布，同时多径传播是造成频率选择性衰落的成因，以上两特性是严重影响信号的随参信道传播的重要特性。     

基于时反-压缩感知的浅海目标DOA估计算法

浅海波导由于海底海面边界以及不均匀散射体的存在,使得其中声传播极其复杂,对信号处理造成了严重的干扰.本文针对浅海复杂环境下的多途效应对目标波达方向(Direction of Arrival, DOA)估计的不利影响,提出了一种基于时反-压缩感知(Time Reversal-Compressive Sensing, TR-CS)的目标DOA估计算法.该算法针对利用压缩感知(Compressive Sensing, CS)理论进行DOA估计时浅海多径对信道稀疏性的干扰,引入时间反转(Time Reversal, TR)理论对信号进行预处理,将时反处理后的信号再次送入信道,建立了基于时间反转理论的浅海目标DOA估计模型,利用时间反转理论的空时聚焦特性实现了对多途畸变的修正,并且以多径数目作为环境复杂度的度量,在不同复杂度环境下验证了该算法的有效性,最后分析了不同快拍数下该算法的性能.仿真结果表明:在低信噪比、小快拍的浅海条件下,时间反转理论的引入通过对接收信号的再次处理,虽然对计算量提出了要求,但是明显抑制了旁瓣杂波,提高了信道的稀疏性及阵列接收信号的信噪比,改善了复杂浅海环境下的DOA估计性能,并且在多途效应越为严重的环境中,性能提高越为明显.     

基于DOA估计的CDMA智能天线系统

CDMA信号经解扩后,采用传统高分辨率算法MUSIC和ESPRIT,估计信号的DOA方向。然后,用阵列响应矢量作为加权系数,保证基站接收到最大的信号能量．通过仿真,研究了这一系统在移动通信环境下的性能,包括信道衰落、信号角度扩散及同频干扰用户等对DOA估计的影响,仿真结果表明：DOA估计误差和误码率与信号衰落、信号角度扩散及同频干扰用户等有密切关系。     

Turbo码译码算法在多径Nakagami信道中的修正

分析了宽带DS／CDMA系统在Nakagami信道中的性能的基础上, 针对Nakagami信道对Turbo码译码提出了修正算法——由Rake接收输出经最大比例合并等处理后的信号、 除以信道幅度参数α^m_i的平方之和、 以高斯分布计算Turbo码译码的γ函数、 进行Turbo码译码.     

Turbo码译码算法在频率选择性信道中的修正

分析了宽带DS／CDMA系统在多径瑞利信道中的性能,针对多径频率选择性信道对Turbo码译码提出了修正算法——由Rake接收输出经最大比例合并等处理后的信号,除以信道幅度参数α^m_i的平方之和,以高斯分布计算Turbo码译码的γ函数,并进行Turbo码译码.系统仿真显示,该修正算法极大地提高了系统的误码性能.     

一种新的盲联合角度-时延估计方法

提出一种新的盲联合角度-时延的估计方法,对阵列天线输出的过采样样本的Fourier变换后信号进行分析,结果表明,此信号具有三线性模型特征.为此,提出一种改进的三线性交替最小二乘(ITALS)算法,对波达方向(DOA)和时延联合估计.该算法利用方向矩阵和时延矩阵的Vanderm onde特征、基于最小二乘原理对方向矩阵和时延矩阵进行重构,以及对DOA和时延估计.仿真结果表明,ITALS方法具有较好DOA和时延联合估计性能,且在过载系统下仍有较好的性能.ITALS方法随着天线数增加联合估计性能变好;而且该方法无须信道衰落系数,是一种盲、鲁棒的联合处理方法.     

MIMO-OFDM系统定时与多径时延估计

提出的多入多出正交频分复用（MIMOOFDM）系统的定时估计和多径时延算法主要基于本地训练序列与接收信号的相关运算,其中引入噪声估计、一阶无限冲激响应（IIR）滤波器及删除相关值旁瓣处理,以提高定时估计精度;引入多帧联合统计,以提高多径时延估计精度. 仿真结果表明,该算法可有效抵抗频率选择性衰落信道影响,在低信噪比条件下,达到精确的定时同步;在信噪比大于6 dB,信道抽样速率为20 MHz时,多径时延估计均方误差（MSE）可达到10-7.     

微蜂窝多径时延信道的频率衰落特性

重点讨论了在信号多径传播环境下频率平坦性衰落信息道和频率选择性衰落信道的频率特性,并对多径信道频率选择性衰落的主要特征进行了定性分析。     

M元线性调频远程水声通信新技术

浅海远程水声通信由于水声信道带来的严重多径干扰和衰落,导致通信速率低、误码率高以及接收端信噪比低等缺点。针对这一问题,提出了一种比较有效的M元线性调频(LFM)水声通信技术。M元LFM通信技术在发射端利用不同频段内多种不同调制斜率的LFM信号进行信息编码,在接收端用相应的拷贝相关器组进行信息解码。该方法具有较强的抗多径干扰和信道衰落的能力,且在低信噪比下的检测性能好。海试数据分析及仿真结果表明:利用M元LFM技术,在距离为80 km、带宽为200 H z、通带内平均接收信噪比为3 dB的情况下,利用单水听器接收,在误码率为1-0 4条件下,水声远程通信的数据率可达20 b it/s,此时带宽利用率为0.1 b it/(s.H z)。     

Zp-OFDM系统在多径信道下的符号盲同步方法

提出一种适合于零前缀正交频分复用（ZP-OFDM）系统的符号盲同步方法.该方法基于ZP-OFDM符号中的零前缀(ZP)功率出现规律性的分布特性,利用滑动窗能量检测的办法进行符号同步。另外,研究了高斯信道和瑞利多径信道下的符号同步方法,详细推导了瑞利多径信道下接收信号的功率分布特性,得出了统一的表达式,进而得出了在多径环境下该方法及其性能与估计窗口宽度的关系;同时,为了提高同步性能,设计了多滑动窗方法代替双滑动窗方法。计算机仿真分析表明,无论高斯信道下,还是瑞利多径信道下,该方法都具有优异的性能。