基于几何统计的无人机信道模型及硬件模拟

针对无人机(unmanned aerial vehicle, UAV)通信信号三维空间传播特点,提出了基于多圆柱体的非平稳几何统计模型(geometry-based stochastic channel model, GSCM),该模型通过引入天线位置变换矩阵,可支持UAV〖JP2〗和地面移动端(mobile terminal,MT)任意三维移动轨迹。在此基础上,构建了适合硬件模拟实现的离散化模型,并设计实现了模拟时变信道特性的随机簇生灭算法,以及基于线性调频叠加原理的非平稳衰落模拟方法。硬件实测结果表明,本文信道模拟器输出的衰落幅值分布、时延功率谱和多普勒功率谱等统计特性与理论结果比较吻合,有效复现了信道时变衰落、多径时延、多径功率和多普勒频率随着UAV的位置和速度变化而变化的过程。     

基于FPGA的GPS信号采集及网络传输

基于NiosII软核处理器和Altera的FPGA芯片技术,以SOPC技术为实现手段,对GPS中频信号的采集和网络传输进行了研究与设计。用FPGA硬件逻辑资源实现了ADC的控制和数据量化,量化后的数据通过两个乒乓操作的双口RAM进行缓存。自定制双口RAM的读取组件,以实现信号采集模块与SOPC系统的对接。为了提高系统的工作效率,由DMA控制器完成数据的搬移。利用以太网控制器LAN91C111设计了基于NiosⅡ的以太网通信接口,实现了数据的网络传输。     

一种基于圆环阵天线虚拟运动的物理层安全通信方法

为了提高无线通信过程中信息被窃听的难度,提出一种基于圆环阵天线虚拟运动的物理层安全通信方法。该方法在信号发送过程中,用一组扩频码序列来控制天线的切换方式,应用天线周期性切换产生的谐波分量,构成被扩频码和方向信息同时调制的扩频信号。仿真结果表明,接收机对二维方向信息敏感,随着接收机方位角和俯仰角偏离期望接收机位置,信号的捕获和解调性能会迅速下降,当偏离超出一定的门限后,窃听接收机无法解调出发射信号。     

圆天线阵时空调制扩频通信定位系统设计与仿真

针对通信定位综合一体化的趋势和未来移动通信发展的需要，提出了一种新颖的四相时空调制扩频技术，设计了一种利用36元均匀间隔圆阵天线发射的通信定位综合化系统。由于巧妙地利用了沃尔氏序列与其交替倒相序列正交的特性，接收机相当简单，而误码性仍与直接序列扩频PSK接近。给出了信号的编码，调制，发射，解扩和方位角估计等关键技术的解决方案，并分析了误码和测角性能。     

时空调制扩频通信定位系统抗多径测角测距方法

在时空调制扩频通信系统基础上,针对多径环境提出一种抗码片内多径干扰的测角测距方法.首先分析了时空调制信号在多径下的接收和解调信号,接着就解调表达式采用冲激响应估计和多径分量提取算法,实现了码跟踪误差和多径分量的联合估计,再利用换算关系得到方位角和距离.仿真结果表明,在多径下系统的测角测距性能得到很大的改善.     

切换天线发射的低截获率通信信号物理层安全传输

为了提高通信信号在无线传输过程中的物理层安全性,提出一种低截获率物理层安全通信信号. 发射机根据接收机发送的训练符号估计信道,并随机选取信道质量较好的天线加权发射信号. 各天线的权系数由天线的信道信息和通信双方约定使用的扩频序列决定. 由于发射天线的快速切换,发射信号是一种与发射天线信道信息和扩频序列相关的空间扩频信号. 期望接收机可采用与普通扩频信号接收机相同的方法解调接收信号,而窃听接收机由于信道的快速切换无法正常解调接收信号. 仿真结果表明,相比于参考方法发射信号,该文提出的信号不仅具有相同的物理层防窃听能力,而且还具有防侦测和一定的抗干扰能力,是一种更好的基于多天线发射的物理层安全通信信号.     

一种新颖的四进制八相时空调制通信定位综合化系统

针对通信定位综合一体化的趋势和未来移动通信发展的需要，本文提出了一种新颖的四进制八相时空调制技术，设计了一种利用36元均匀间隔圆阵天线发射的通信定位综合系统。该系统除具有QPSK的通信能力外，还能测定用户方位，具有抗多径的潜力，文中给出了信号空间的编码，时间域和空间域调制，多天线发射，通信信息的差分相干检测，方位角差分相干估计等关键技术的解决方案，分析了高斯噪声下的误比特率和测角精度。     

卫星导航接收机中载波和码NCO的研究与实现

载波和码数控振荡器（NCO）是卫星导航接收机中的重要组成部分.论述了卫星导航接收机中载波和码NCO的组成、工作原理和作用,根据工程实现的要求确定了基本参数和基本结构,NCO相位累加器的位数N为32,利用verilog HDL语言在Quartus II 9.1中具体实现了载波和码NCO的设计,利用ModelSim6.3g完成了载波和码NCO的仿真,并在现场可编程逻辑器件（FPGA）中进行了下载实现.设计的载波和码NCO已应用于某具体接收机中,通过仿真和接收机测试,验证了设计的载波和码NCO性能满足卫星导航接收机的要求.     

基于STFT的宽带数字ESM接收技术

提出了一种新的基于瞬时测频的宽带数字电子支援（electronic support measure, ESM）接收技术。首先对输入信号进行短时傅里叶变换,通过对变换结果进行快速插值,实现瞬时测频;然后利用多门限完成瞬时频域检测,并根据检测带宽进行抽取。这种新的接收技术能够有效解决ESM系统对宽带同时到达信号的侦收难题,且算法结构规整,易于用现场可编程逻辑门阵列（field programmable gate array, FPGA）芯片进行硬件实现。计算机仿真结果表明,系统单信号检测灵敏度可达-5 dB,当输入信噪比为-5 dB~15 dB时,单信号正确检测概率可达90％以上,动态范围达20 dB,双信号瞬时动态范围可达18 dB。     

时空调制MT-CDMA多目标通信测控系统

针对多微型飞行器的通信测控问题,研究了采用时空调制技术的MT-CDMA（Multitone CDMA）系统。设计了载有二维方向信息的信号,由地面基站激励一种8元稀疏阵列天线来发射。利用信号空间的特性,微型飞行器只需单天线接收便能解调出各自的通信和方向信息,从而该系统具有对多个微型飞行器同时实现通信、跟踪与测向功能,且具有测距、抗多径、抗多用户干扰的潜力。最后分析了该系统单用户在高斯信道下的误比特率和测向性能,并给出了仿真结果。