Comparison of the Acquisition Performance of the Matched Filter and Integrate-and-Dump Receivers in a Multipath Delay and Fading Environment

The Matched Filter and the Integrate-and-Dump circuit techniques are both attractive acquisition methods for CDMA systems. Acquisition using the matched filter technique has attracted considerable interest in recent years since it shows a better performance in the presence of Gaussian noise. On the other hand acquisition using an integrate-and-dump circuit is attractive because it is less complex to implement. However, the acquisition performance can be affected significantly by the channel characteristics. In this paper, a numerical method and a computer simulation have been developed in order to compare the two acquisition systems in different propagation environments. Results show that the acquisition using a matched filter is much faster than that using the integrate-and-dump circuit for the reception of spread-spectrum signals in the presence of Gaussian noise. However, in a multipath delay and fading environment, the results show that the mean acquisition time using the matched filter is not always faster than that using the integrate-and-dump circuit. The results show that it depends on the fading, the delay, the number of users and the signal-to-noise ratio.     

多用户异步DS/CDMA系统延迟截断解相关算法

与最大似然检测算法相比,解相关算法具有线性运算复杂度和不需要估计信道特征的优点。传统的逆矩阵滤波器在移动环境下不易实现,而滑动窗口算法对系统的定量有较严格的要求。基于信息码元之间的相关性随着时间间隔的加大而逐渐减小这个事实,本文提出了多用户异步ＤＳ／ＣＤＭＡ系统一种新的解相关算法－－延迟截断解相关算法,要判决当前时刻的信息码元,只需在延迟德行一定数量的码元之后截断,对截断后的码元按照传统的方法判决     

基于复合膜的双通道光纤表面等离子共振传感器

基于表面等离子共振的原理,设计了一种基于复合膜的双通道光纤表面等离子传感器。利用FDTD Solutions仿真软件分析了传感器的电场传输模式,比较了单层金属Ag膜与Ag-ITO复合膜的性能,并对比分析了单通道与双通道结构。结果表明:采用Ag-ITO与Au-TiO₂复合膜的双通道结构在灵敏度和品质因数等各项性能上要明显优于传统单层金属膜与单通道结构。设计的传感器不仅可以通过两条传感通道共振偏移范围的高区分度来解决共振波长的串扰问题,而且双通道结构中一条传感通道也可以作为参考通道为传感器提供自补偿能力。     

一种面向水下移动通信的组合差分扩频水声通信方法

针对水下移动平台(AUVs)直接序列扩频(DSSS)水声通信过程中大多普勒时变带来的频偏及载波相位跳变问题,该文提出一种组合差分扩频通信方法。该方法设计一种2维组合差分(TCD)扩频帧结构,接收端通过对重复码时域加窗相关实现时变多普勒粗估计;接收端提出一种频率压缩-能量接收器(FC-ED),通过采用能量检测接收器提高接收端处理多普勒容限,使用频率压缩法多频点压缩处理进一步提高系统鲁棒性,实现扩频码识别映射解码;最后提出一种组合差分算法,实现2维组合扩频间的极性差分解码,在能量接收映射解码基础上引入极性调制,进一步提高频谱利用率。经理论及仿真试验分析,该方法具备一定的抗时变多普勒能力,在恒加速度相对运动–8 dB信噪比条件下误码率小于10^–2。     

基于Kalman滤波的水声混合双向迭代信道均衡算法

水声信道均衡中基于信道估计的均衡方法理论上具有更优的均衡性能,但较高的计算复杂度限制了算法的实际应用。针对这一问题,该文首先基于Kalman滤波和Turbo均衡提出一种迭代Kalman均衡器,实现了基于软符号的迭代信道估计与迭代Kalman均衡,且复杂度较常规方法降低约1个数量级。其次,针对单一均衡算法和单一方向Turbo均衡器存在的误差传递现象,设计了基于迭代Kalman均衡器与改进成比例归一化LMS (IPNLMS)自适应均衡器相结合的混合双向Turbo均衡器,提高了自适应均衡器的收敛速度和均衡性能,并通过双向均衡结构带来的增益改善了符号估计误差传递的现象。理论分析与仿真实验验证了该文算法的有效性。     

两相邻耦合RLC互连的串扰估计

本文建立了一种考虑电感耦合效应的两相邻耦合互连模型,基于传输函数直接截断的方法给出了其互连串扰的解析表达式.讨论了该解析公式在局部互连和全局互连两种情况下的应用,其结果相对于HSPICE的误差小于10%.它可以用于考虑串扰效应的版图优化.     

GPS接收机中的码分多址信号处理研究

介绍了基于码分多址信号处理的GPS(全球定位系统)接收机的算法和电路设计。GPS接收机电路的信号处理任务主要是对数字化后的基带扩频信号进行载波跟踪、解调、解扩、码跟踪,从而得到符号数据。着重讨论了GPS接收机中信号处理部分的COSTAS、码跟踪、帧同步生成电路三大模块的功能任务、原理、算法及其相应的电路设计。通过这些研究工作,可以进一步设计出当前应用日益普遍的GPS接收机电路,该电路具有功能全面、通用性好、可靠性高等特点。     

W波段超外差式辐射计射频前端的设计

针对毫米波辐射计接收前端探测灵敏度低、结构复杂、集成度低的问题,设计了一款用于W波段辐射计的射频前端组件.该组件工作于77～79 GHz频段,采用超外差一次变频接收体制,基于毫米波裸芯片及微带电路技术进行研制,组件集成了低噪声放大、本振源、下变频及中频放大等功能电路.在射频信号输入端,使用厚度为0.127 mm的石英基...     

基于低精度量化的无线传输理论最新研究进展

5G移动通信技术相比于目前的4G移动通信技术,其峰值速率将增长数十倍,达到吉比特.未来移动通信系统面临着硬件成本高昂、系统功率消耗过高等问题,成为高传输速率通信的主要瓶颈之一.为了解决上述问题,学术界展开了对低功耗高效传输技术的研究,其中能够有效解决上述问题的途径之一就是低精度(如1～3 bit) ADC的接收机.通过对高斯信道下低精度量化的信道容量进行分析,发现相较于传统高精度ADC接收机,2～3 bit的ADC所带来的信道容量损失在可接受的范围内.面向低精度量化在无线通信系统中的应用,综合论述了低精度量化对信道容量的影响以及低精度量化下接收机的设计,解决了低精度量化下诸如同步、增益控制、信道估计等问题,为低精度量化通信系统的具体实现提供指导.     

高集成度的高频多普勒探测系统的设计

地震、台风、磁暴等天气事件爆发时,引发的电离层扰动会对无线电波的传播环境造成影响,使空间传播的高频无线电信号产生多普勒频率偏移.针对此问题,提出了一种新型的高集成度的高频多普勒探测系统.通过研发的高集成度的高频多普勒接收机接收来源于电离层反射的高频无线电信号,经过信号处理电路的混频处理获得低中频信号,再通过数据采集卡采集信号并保存在PC机上,利用上位机软件对保存的数据进行实时处理,得到高频多普勒频移的变化曲线,从而研究电离层扰动特征.同时给出了电离层日出效应、偶发E层和行进式电离层扰动等探测实例.实际观测表明:该探测系统运行稳定可靠,可以用于电离层环境的长期监测.