多输入多输出正交频分复用浅海水声通信打孔判决反馈信道估计算法

主要研究多输入多输出正交频分复用(MIMO-OFDM)水声通信判决反馈信道估计技术。针对传统判决反馈信道估计算法在非高斯加性噪声环境下跟踪估计缓慢时变水声信道存在误码遗传的缺点,提出了水声通信打孔判决反馈信道估计算法。利用级联码解编码信息评价水声信道频域响应估计值的可靠性,删除偏差明显的频域子信道,结合插值等手段恢复完整的信道频域响应,作为信道反馈信息。仿真和水池实验结果表明,基于打孔技术的判决反馈信道估计算法相较传统算法能够更好地抑制误码遗传,对抗突发噪声,跟踪信道的缓慢时变,提高水声通信质量。     

基于边带最大化准则的频偏与定时联合盲估计方法

基于边带最大化准则，提出了一种频偏与定时联合盲估计方法。深入分析了频偏对边带定时算法的性能影响，将边带定时算法与基于迭代实现的共轭自相关频偏估计算法有机融合，实现了大频偏条件下频偏和定时的联合盲估计。理论分析和计算机仿真结果表明，该方法不需要信号调制方式、多径衰落信道等先验信息，且具有收敛速度快、计算复杂度小等特点。     

OFDM系统中ー种最大似然信道估计算法

基于正交频分复用( OFDM)技术的无线通信系统为获得较佳的系统性能，接收端必须进行信道估计。OFDM系统中基于最大似然(ML)准则的信道估计技术需要已知有效信道长度，现有ML信道估计算法没有提供一种有效的信道有效长度获取方案。本文在分析ML信道估计算法的基础上，提出利用线性搜索策略来确定信道的有效长度，提高了ML信道估计器的精度。在多径瑞利衰落信道下的仿真结果显示，该算法可以有效地跟踪有效信道长度，提高ML信道估计器的性能。     

一种空时分组码信道估计联合符号检测算法

无线信道的时间选择性衰落主要由多谱勒频移和载频的偏移引起,文中时变信道模型采用Jakes模型,信道估计采用Kalman递推算法.信道估计联合符号检测算法包含解码器和信道估计算法两个部分.文中提出一种基于矩阵UR分解的解码器改进了信道估计联合符号检测算法,计算机仿真结果表明提出的方案表现出了更好的性能.     

单输入多输出水声信道的联合稀疏恢复估计

单输入多输出(SIMO)水声通信系统可利用空间分集获取性能增益,考虑到水声信道垂直相关半径通常大于SIMO接收阵的阵元间距,因此各个SIMO信道响应的多径稀疏结构具有较强的相关性。利用SIMO信道间存在的稀疏相关性,提出分布式压缩感知（CS）框架的SIMO水声信道联合稀疏恢复估计算法,与传统CS信道估计方法只利用信道自身稀疏性相比,联合稀疏恢复估计方法可进一步利用信道间多径结构的相关性提高稀疏重构性能。仿真和海试SIMO水声通信实验表明：与传统估计方法相比,利用多通道联合稀疏恢复可有效提高SIMO信道估计性能,特别是可获取较低信噪比条件下的性能改善。     

OQAM/OFDM系统改进的预编码信道估计

针对OQAM/OFDM系统基于预编码的离散导频信道估计复杂度较高的问题,提出了OQAM/OFDM系统改进的预编码信道估计算法。该算法通过减少导频周围预编码的个数,对未编码的干扰符号通过辅助导频法进行消除干扰,有效降低预编码方法的复杂度。仿真结果表明,改进的预编码方法与原方法相比在信道估计性能相近的情况下复杂度明显降低。     

直接序列扩频通信系统性能研究

为了进一步提高直接序列扩频(direct sequence spread spectrum,DSSS)系统的抗多径衰落性能,提出一种改进型的实用瑞利衰落信道模型,并在不同条件下研究了码长、扩频增益对其性能的影响。通过构建信道的动态模型,给出了DSSS通信系统良好的抗多径衰落性能,以及误码率(bit error rate,BER)与信噪比(noise-signal ratio,SNR)的关系曲线,对DSSS系统在多径瑞利衰落信道中传输时的抗多径衰落性能进行比较分析。Matlab仿真结果表明:与提高系统扩频增益相比,在多径衰落信道较强的条件下,增加PN码的码长能够更有效地提高系统抗多径衰落性能。     

空时联合均衡水声数据检测仿真研究

水声信道的衰落特性对单传感器数据检测性能影响较大。本文采用空间分集技术，结合判决反馈均衡器，即进行空时联合均衡，实现了水声多径衰落信道的数据检测仿真，分析了检测性能，并给出了均衡算法参数的选取方法。仿真结果表明，当信道出现衰落时，单通道数据检测效果较差，而通过空时联合均衡可以使检测误码率显著降低，提高了水声传输系统的可靠性。     

频率选择性V-BLAST的自适应空时接收

提出了基于空时MMSE准则的频率选择性信道下V- BLAST检测方案,并给出了最佳均衡条件和两种自适应空时均衡算法.所提均衡算法无需进行信道估计,无需对信道矩阵求逆,大大降低了计算复杂度,且能自适应信道变化.通过仿真实验,证明了所提均衡算法的有效性,并给出了实用多天线系统的合理配置.     

基于循环相关检测方法的浅水信道多径特性分析

基于浅水信道模型,建立了具有循环平稳性的线性调频信号多径模型,利用龙格库塔方法对本征声线的理论参数值进行计算,用拷贝相关检测方法进行检测.为了对比检测效果,本文基于循环相关检测方法,采用了一种估计循环频率特征的浅水信道多径分析方法,该方法通过在频域估计循环频率的峰数和位置,可以在时域内准确估算浅水通信的多径数和相应的时延,与拷贝相关检测方法相比可以提高检测性能.将试验获得的水声传播参数应用于所建浅水信道多径模型,分别估算出浅水通信试验的信号多径时延特征,检测结果与理论结果相符,本文采用的方法能更加清晰的分辨各峰值与多径时延,很好地估计浅水声通信系统的信道传输多径特性,说明本文算法的有效性和优越性.     

基于盲源分离和自适应滤波的水下声信号降噪算法

在水下小孔径基阵测向应用中,阵元接收到的连续波（CW）信号质量直接关系到测向误差的大小,由于受到多径效应、信号起伏和水下背景噪声的影响,往往实际检测到的信号信噪比较低,相位估计结果离散性大。本文针对水下CW信号和水下背景噪声特点,提出了一种基于盲源分离和自适应滤波联合降噪的算法,该算法对接收的CW信号波形进行降噪以达到提高信噪比的目的。通过算法仿真和湖试试验证明,经本文算法输出的信号,估计器的输出结果比直接利用信号进行方位估计的结果精度高。     

多径效应下MIMO雷达的DOA估计算法

为了应付当前雷达面对的严峻挑战,多输入多输出（MIMO）雷达应运而生。随着MIMO雷达技术的发展,改善MIMO雷达的DOA估计性能显得越来越重要。鉴于此,利用ESPRIT算法,在收发共置的均匀线阵MIMO雷达模型基础上,考虑信号多径传播环境,针对单信源情况对算法进行了推导。仿真实验表明,所介绍的算法可以有效估计多径传播情况下单信源的方位信息,使MIMO雷达的DOA估计性能得到改善。     

基于自适应比例修正无迹卡尔曼滤波的目标定位估计算法

针对无线传感器网络中基于接收信号指示强度(RSSI)定位系统在精确性和实时性方面存在的问题,提出了一种基于自适应比例修正无迹卡尔曼滤波(ASUKF) 的定位估计算法。通过分析RSSI 定位模型的特点,将定位问题转化为非线性系统估计问题。该算法在滤波过程中采用比例修正对称采样策略,并利用次优Sage-Husa 估计器实时处理系统噪声的统计特性,对目标位置和信道参数进行同时估计解算。实验及仿真结果表明,与标准UKF 估计算法相比,新算法有效减小了状态估计误差,提高了滤波的稳定性,定位精度更为准确。     

可适应稀疏度变化的非均匀范数约束水声信道估计算法

对于具有典型时频双重扩展特性的水声信道,利用其稀疏分布特性在估计算法中引入范数约束可提高信道估计性能。但当水声信道多径稀疏度变化时,经典的l₀或l₁范数约束由于缺乏对不同稀疏模式的适应性,将导致性能下降。通过引入非均匀范数约束自适应算法并对其进行收敛性分析,针对水声信道稀疏度变化利用该算法通过非均匀范数的形式提高适应性。不同接收深度水声信道的仿真及海上实验结果表明,该算法相对经典的l₀或l₁范数约束算法有较明显的性能改善。     

不完全量测下基于信息一致性的分布式容积卡尔曼滤波算法

针对不完全量测条件下分布式火控系统中的非线性目标跟踪问题,为提高跟踪系统的估计精度并保证各探测单元估计结果的一致性,提出一种基于信息一致性的分布式容积卡尔曼滤波(ICDCKF)算法。针对非线性系统,给出不完全量测下的改进容积卡尔曼滤波。考虑到各探测单元间局部估计信息的相关性,该算法首次将协方差交叉方法应用于非线性一致性滤波算法,提高互协方差未知情形下分布式融合的估计精度。特别地,为确保算法的可行性,给出不完全量测情形下,ICDCKF算法估计结果收敛的条件,并从理论上严格证明在该条件下ICDCKF算法可以保证估计方差的有界性。ICDCKF算法应用于一类光电跟踪网络,与现有CKFI算法、CKF_CI算法、KCF_ Me算法对比分析表明：ICDCKF算法在保证各探测单元估计结果一致性的同时,大幅度提高了跟踪系统的估计精度。     

基于MFCC的OFDM信号子载波调制方式识别方法

针对多径信道下传统的OFDM信号子载波调制方式识别方法存在识别率不高,判决门限不易确定,子载波调制方式识别不全面等问题,提出一种基于MFCC的OFDM信号子载波调制方式识别方法.利用语音模型下的识别算法提取OFDM信号的MFCC特征参数,计算出各阶MFCC特征参数的平均标准偏差和平均变化率,并将两类参数的组合作为OFDM信号子载波调制方式分类特征量对子载波调制方式进行识别.仿真实验结果表明,该方法能够有效实现多径信道下OFDM信号子载波多种调制方式的识别,且识别性能优于传统方法.     

基于通道参数估计的多输入多输出雷达定位

针对统计MIMO雷达定位精度和目标分辨力不高的现状,提出基于收发通道参数估计的高精度MI-MO雷达定位方法。与传统做法不同,该方法采用共轭信号延迟发射模式,处理回波数据时首先估计MIMO雷达虚拟通道的系数,再利用估计结果修正目标参数估计模型,对目标实施定位。理论分析和仿真结果均表明:该方法极大地提高了统计MIMO雷达的定位精度和目标分辨能力,充分开发了大间距配置MIMO雷达参数估计的潜能。