一种TH-UWB信号同步捕获算法研究

针对跳时超宽带（TH-UWB）系统,提出了一种基于特殊训练序列的同步捕获算法,该算法使用宽度为一个信息符号的滑动时间窗对接收信号依次截取,通过设计一种特殊的训练序列使得相邻两段截取信号的相关值仅与时间窗的滑动时延有关,然后利用这种滑动搜索来实现同步捕获参数的估计.这种算法能够有效地捕获密集多径信道下极窄脉冲的能量,并且降低了运算复杂度和同步捕获时间.结果表明,在训练序列长度为16、32时误码性能曲线和理想同步情况下十分接近.     

基于PN序列的频偏估计算法

本文提出了一种基于时域PN序列导频相关性的频偏估计算法,通过计算接收信号和发送信号共轭乘积的自相关函数,将频偏估计问题转化为一个单频谱估计问题,并且给出了简化的谱估计算法,从而避免了频率搜索,具有较低的实现复杂度,另外,此算法使用和符号同步相同的PN序列资源,节省系统频谱资源。在多径信道下也给出了相应的形式,经过理论分析和仿真证明了,在多径信道下,改进算法的获得了频率分集增益,提高了估计性能。     

一种GPS软件接收机的频域粗同步算法研究

粗同步时间是衡量同步算法的重要指标之一,为了在较短的时间内完成粗同步,达到对导航信号的精同步的目的,在对时域粗同步算法工作机理深入研究的基础上,提出了一种GPS软件接收机的频域粗同步算法,并通过仿真得出在两种算法都能正确捕获导航信号的前提条件下,频域粗同步算法较时域粗同步算法同步时间短的结果,从而进一步验证了该算法的时效性、合理性,为今后开发GPS接收机应用平台提供了现实依据.     

基于CAZAC序列的OFDM时频同步算法

针对Schmidl和Minn算法存在符号定时和频率同步精度不高,频率同步运算量大的缺点,提出一种新的基于CAZAC序列的OFDM同步算法.算法利用2个相同的CAZAC序列作为一个训练符号,并对第二个序列用CAZAC序列进行加权,在接收端利用训练符号所包含数据的重复性和CAZAC序列的相关性,进行符号定时同步;然后利用CAZAC序列具有的时域移位特性进行整数倍频偏估计.算法在时域完成,因运算量较小.仿真结果表明,新算法克服了Schmidl和Minn算法的缺点,在AWGN和多径信道下,均能精确同步并进行较大范围的频偏估计.特别是在信噪比较低时采用该算法能实现更准确的同步.     

LTE系统中互相关主同步理论研究

针对LTE系统主同步训练符号结构,提出了一种基于ZC序列的LTE互相关主同步算法。该算法分别对接收信号进行整数倍频偏估计、符号定时估计、小数倍频偏估计;为了提高同步的精度以及系统在低信噪比下的同步性能,采用分段互相关和具有完美自相关性能的ZC序列,并能根据实际信道环境进行复杂度和同步精度的灵活选择。仿真结果表明,该算法同步性能较传统延迟相关算法SNR性能提高了6~9 dB。     

基于混沌的跳频通信系统

利用混沌信号取代跳频通信中的伪随机序列,其关键问题是混沌序列的相关特性和发射系统接收系统的混沌同步。该文提出利用Chen’s混沌序列构造跳频码,分析了该混沌序列的相关特性,并与Lorenz混沌序列进行比较,并讨论了存在于扰下的同步性能。应用MATLAAB进行仿真,结果表明该混沌序列具有良好的相关特性和稳定的同步性能,应用于跳频通信可获得较好的效果。     

人工噪声掩护下跳频安全通信

为了对抗电磁干扰与敌方窃听,提出了人工噪声掩护下的跳频通信架构.其中,人工噪声对消是提升系统安全的关键步骤,但实际接收节点处的时间同步误差会降低人工噪声对消效果与系统保密性能.鉴于此,分析了同步误差下人工噪声对消后的残余人工噪声成分和系统保密性能,并提出了具有同步误差鲁棒性的人工噪声最优功率分配方法.理论分析和仿真结果表明,时间同步误差会在人工噪声对消时引入符号间干扰与跳间干扰,进而降低系统的保密性能.此外,当接收节点可以实现完美时间同步时,人工噪声与通信信号应等功率发射.随着时间同步误差的增加,人工噪声与通信信号的功率比应当逐渐减小,以降低时间同步误差引起的保密性能损失.     

改进的时分长期演进系统定时同步算法

针对现有时分长期演进(TD-LTE)系统定时同步算法复杂度过高以及抗频偏性能较差的问题,提出一种基于辅同步信号(SSS)时域共轭对称性的定时同步算法。该方法对接收信号本身进行滑动共轭对称相关运算,在明显的相关峰值处捕获SSS,然后利用捕获到的SSS的位置联合小区组内ID检测,实现循环前缀(CP)类型的判决,从而完成了定时同步。理论分析和仿真结果表明,该方法具有很强的抗频偏性能、低复杂度,且较常规算法可靠性有了很大提高,同时在多径信道下性能良好。该方法已成功应用于TD-LTE第三方终端探测系统中,验证了其可行性。     

多径软扩频信号伪码周期盲估计

针对多径信道下因多径衰落造成软扩频信号伪码周期难以估计的问题,提出了一种基于二次功率谱的多径软扩频信号伪码周期盲估计方法。首先,将一般的单径软扩频信号扩展到多径模型;然后,在多径软扩频信号模型的基础上计算信号的一次功率谱;其次,将求出的一次功率谱作为输入信号计算信号的二次功率谱,理论分析表明信号的二次功率谱在伪码周期整数倍处将会出现峰值谱线;最后,通过检测峰值谱线间的间距就可以实现多径软扩频信号的伪码周期估计。通过仿真实验表明,在伪码周期估计正确率为100%、伪码序列长度为127位和255位时,所提方法比时域相关法提高信噪比约1 dB和2 dB;在同一对比条件下,所需要的平均累加次数均少于时域相关法。实验结果表明,所提方法对伪码周期进行估计,在减少计算量的同时,还提高了估计的正确率。     

改进CAZAC序列的OFDM时频同步算法

针对先前一些算法存在定时模糊以及存在较大干扰峰干扰的问题,提出了一种基于加权CAZAC序列的OFDM系统同步方案。利用训练序列共轭对称特性进行符号定时和频偏估计。利用训练序列延迟相关和对称相关的特点进行定时和粗频偏估计,能够有效抑制干扰从而得到更好的估计性能。利用循环前缀的冗余信息进行小数倍频偏精细估计。此外分析了整数倍频偏对时域CAZAC序列的影响。采用时域循环移位进行整数倍频偏估计。通过与其他算法的仿真对比可以得出,多径衰落信道下所提算法能够取得较高的定时准确率和频偏估计精度。     

Performance evaluation of preamble detectors for 3GPP-LTE physical random access channel

In this paper, the problem of preamble detection associated with random access procedure in 3GPP long term evolution (LTE) technology is tackled. Different detection strategies are proposed, both in time and frequency domain, in order to evaluate their performance in terms of missed detection probability (MDP) and hardware complexity. Results show that time-domain detectors are shown to be a valid alternative for preamble detection, since they fulfill the MDP requirements defined in 3GPP-LTE specification. Frequency-domain processing architectures achieve a better performance in terms of MDP, but at the expense of a greater complexity. Implementation requirements can be alleviated by reducing the number of quantization bits for the correlation operations, even up to 1-bit, while barely affecting the performance detection.     

基于MRLS的低轨卫星移动通信随机接入前导检测系统设计

由于现有低轨卫星移动通信发送的信号在随机接入前导检测系统时存在检测延时过长、检测准确率较低的问题,提出基于MRLS的随机接入前导检测系统的设计研究;分别对前导格式器、前导序列器、前导信号持续时间计算器和随机信号发送器进行优化;根据MRLS算法进行差分检测和相关性检测,利用共轭运算计算加入子载波偏移频率参数,完成随机接入前导检测系统;实验结果表明:所设计的检测系统延时时间始终不超过0.002m,最低误检率为10-4％,误检率低于对比系统,检测效果能够更好地适应低轨卫星移动通信系统.     

一种H2H和M2M混合场景下的前导码资源动态分配机制

在H2H和M2M混合场景下,随着大规模M2M(Machine-to-Machine)设备接入网络,受限于有限的接入前导码资源,H2H(Human-to-Human)用户的接入成功率会大幅降低。针对此问题,提出了一种H2H和M2M混合场景下的前导码资源动态分配机制。在满足H2H平均接入时延要求的情况下,动态调整分配给M2M设备的前导码资源数量,然后根据分配的资源数量,自适应调整每个随机接入子帧内参与竞争的M2M设备数量,最大化M2M设备的接入效率。对M2M设备接入成功率及H2H平均接入时延进行仿真,结果表明所提方法相比固定资源分配机制,在H2H平均访问时延较低的情况下,明显提高了M2M设备的接入成功率。     

基于时频联合的OFDM系统载波频偏估计方案及FPGA实现*

提出了一种完整的OFDM时频联合载波频偏估计方案。首先利用时域插入的CAZAC前导码进行符号粗同步和时域小数频偏估计,然后使用频域插入的连续导频对FFT解调后的数据进行整数频偏估计,最后使用相邻符号的连续导频对残余的相位误差进行跟踪,得到精确的载波频率同步。给出了算法各部分的FPGA实现框图和硬件电路实测效果。仿真结果表明,本方案可以对±N/2个子载波间隔内的载波频偏实施快速捕获与跟踪,估计精度达到10-3～10-4,具有很好的工程实用性。     

Wake up after transmissions and reduced channel contention to alleviate the hidden terminal problem in preamble sampling WSNs

The hidden terminal problem is a well-known problem in wireless networks that degrades the network performance due to collisions between nodes unable to sense each other. Preamble sampling WSNs are more sensitive to that problem than wireless local area networks due to the high vulnerability time caused by the long preamble transmission. This is specially important when the traffic load is high, for instance due to event detection and query dissemination or in regions closer to the sink. Typical mechanisms to reduce the negative effects of hidden terminals, like the use of RTS/CTS messages, cannot alleviate the problem in preamble sampling WSNs as the long preamble is still needed, thus not reducing the high vulnerability time. To alleviate the hidden terminal problem in this kind of networks the LWT-MAC, a new preamble sampling MAC protocol, is presented. The LWT-MAC protocol adapts to the sporadic increases in the network load by waking up sensor nodes at the end of a transmission. At the same time, it reduces the channel contention by implementing a non-aggressive retransmission procedure. In this work, the ability of the LWT-MAC protocol to reduce hidden terminal problems is evaluated and compared to the basic preamble sampling technique. Results show that the LWT-MAC protocol is able to significantly lighten the hidden terminal problem, thus improving the overall system performance.     

基于DSP的智能相关流量测量系统

１前言相关流量测量技术是以随机过程的相关理论为基础的一种流动参数检测技术。它在解决两相（气／液、气／固和液／固等）流体以及多相（多组份）流体的流动参数测量问题上具有巨大的潜力。相关流量测量技术的发展已有二十余年的时间了,但距工业生产中的大范围应用仍有...     

802.11a WLAN系统的帧同步检测方法

提出了一种适用于IEEE 802．11a WLAN（Wireless LAN,无线局域网）系统的帧检测时域同步技术,在使用门限机制的延时相关帧检测的基础上,利用短训练符号的互相关信息共同来完成802．11a帧的同步检测。     

802.16e系统同步方法

针对基于802.16e前导周期性的同步方法在有相邻扇区干扰情况下失效的问题,提出一种基于前导时域共轭对称性的同步方法。该方法可同时完成帧检测、符号定时和载波频偏估计,简化系统同步模块的复杂度。仿真结果表明,即使在扇区干扰严重的多径信道环境下该同步方法依然可以获得较好的性能。     

一种高速场景中的前导序列设计与检测方案

针对高速移动场景下的随机接入过程中大多普勒频移导致系统解调性能恶化的问题,提出一种随机接入前导序列设计与检测方案。该方案利用频率偏移引起的相关函数峰值偏移距离与Zadoff-Chu(ZC)序列根索引的关系,将两个共轭对称的前导序列组合为一个新的随机接入前导序列,并针对该序列进行两级联合检测。仿真结果表明,与传统LTE标准中使用的限制集相比,该方案不仅提高了可用前导序列数量,还可有效地避免了整数倍频偏对定时估计误差的影响,增强了在高载波频率及高速移动场景下的随机接入检测性能。