信道互易性对分布式MIMO雷达检测性能影响的研究

为研究分布式多输入多输出(MIMO)雷达天线收发共用导致的信道互易性对检测性能的影响,首先利用分布式MIMO相控阵雷达观测目标时的信号模型分析了天线收发共用导致的信道互易性;然后,在考虑信道互易性条件下依据相关信道间的目标回波相参积累、独立信道间目标回波非相参积累的方法推导了分布式MIMO雷达的似然比检测器;最后,仿真分析了有信道互易性和无信道互易性两种情况下分布式MIMO雷达的检测概率曲线。仿真结果表明:在一定条件下,信道互易性可有效提高分布式MIMO雷达的检测性能。     

MIMO信道的三维互相关模型及其相关特性分析

针对频率选择性衰落MIMO移动信道,建立三维(3D)纯随机模型,并推导出3D MIMO信道模型的联合空时频相关函数。新的3D模型统一了现有的多种信道模型,新的联合空时相关函数综合考虑了信道收发两端的多普勒扩展、信号到达方向与离开方向的3D非均匀扩展与两端天线阵的配置。最后基于新的相关函数,分析了非均匀角度扩展参数以及阵元配置参数的变化对MIMO信道相关特性的影响。     

基于时间反转的MIMO雷达多目标DOA估计

针对MIMO(Multi-input Multi-Output)雷达多目标DOA(Direction Of Arrival)估计问题,提出一种基于时间反转(Time Reversal,TR)的MIMO雷达多目标DOA估计方法。首先,算法根据MIMO雷达接收信号模型,采用时间反转理论,建立TR MIMO雷达接收信号模型;随后,利用MIMO雷达波形分集特性对TR MIMO雷达接收信号匹配滤波并进行向量化处理,扩展了MIMO雷达的虚拟孔径;最后,采用MUSIC(Multiple Signal Classification)算法进行多目标DOA估计,有效提高了精度。与常规MIMO相比,TR MIMO能够有效提高回波信号增益和增大虚拟孔径。计算机仿真结果表明,在信噪比-20 d B的条件下,TR MIMO雷达仍能准确地估计出目标的角度,表明TR MIMO雷达具有更好的性能。     

发射波束域MIMO-STAP雷达发射接收联合设计方法

研究了信号相关杂波背景下机载多输入多输出(multiple-input multiple-output,MIMO)雷达发射波束形成和接收滤波器的联合设计问题,建立了机载MIMO雷达发射波束域空时自适应处理(space-time adaptive processing, STAP)信号模型。为了提升杂波环境下目标的检测性能,通过最大化输出信干噪比构建了发射波束形成和接收滤波器的联合设计问题;然后,设计了一种新的基于优化最小化(majorization-minimization,MM)框架的迭代优化算法来解决联合设计问题。该算法通过合理寻找目标函数的下界可以有效提升算法的收敛速度并降低算法的运行时间。此外,与传统的相控阵雷达和MIMO雷达相比,优化后的发射波束形成和接收滤波器可以显著提升输出信干噪比,仿真实验验证了所提方法的有效性。     

天波雷达信号传播模拟研究

针对天波超视距雷达(OTHR)和短波通信系统均工作在高频段,分析了采用短波宽带信道模型模拟OTHR信道的可行性和有效性。研究了ITS宽带短波信道模型的建模方法,由于OTHR对信号误码率和误信率等要求低于通信系统,从而对ITS模型进行了合理的简化。由某实测数据获得信道的具体参数,对采用线性调频信号的OTHR进行了信号传播模拟,验证了传播模拟的合理性。     

高阶MIMO下基于格基规约的K-best检测改进算法

通过对k-best检测算法的分析,在研究了格基规约(Lattice Reduction,LR)原理的基础上,结合对基于LR的MMSE-SIC检测算法的比较,验证了对信道矩阵进行LR预处理后,信号检测性能能得到近6-d B的提升,由此,在8*8多天线系统下,提出了一种基于LR的SR-k-best检测算法,经过仿真比较发现,该算法检测复杂度更低,而降低的检测性能可以忽略不计,是一种近最优的低复杂度高阶MIMO检测算法。     

MIMOOFDM系统中基于独立分量分析的盲信道估计算法研究

研究了MIMO OFDM系统基于独立分量分析(Independent Component Analysis)的盲信道估计算法,提出了改进的ICA-only算法.该算法将ICA算法应用到各个子载波,将ICA算法所固有的排列和幅值上的模糊性通过发射端的线性编码来消除,实验结果表明,该算法能很好地估计出信道参数.     

LTE系统下MIMO信号自适应检测研究

通过对LTE系统下的MIMO信号自适应检测进行研究,分别在高相关与适度相关信道模型下结合有、无HARQ两种状态,给出了4种不同情况下LMMSE、SIC 2 it、8-best和SSFE算法性能仿真,并对仿真结果进行了详尽分析比较,在此基础上给出了基于系统吞吐量的MIMO信号自适应检测的算法性能评价标准,并对各算法间状态转换给出了建议。     

MIMO雷达和组网雷达的CA2CFAR检测性能比较

多输入多输出(MIMO)雷达是近几年出现的一种新雷达技术,也是近几年雷达领域研究的重点。建立MIMO雷达的信号模型,明确给出MIMO雷达进行CA2CFAR检测的检测概率和虚警概率解析表达式,对组网雷达和MIMO雷达在均匀杂波背景下CA2CFAR检测性能进行了分析对比。仿真结果表明。MIMO雷达对类似噪声特性的复杂目标具有更好的检测性能。     

时分双工MIMO放大转发中继系统中下行链路的联合鲁棒设计

考虑了时分双工MIMO放大转发中继系统中下行链路基站预编码器、中继预编码器与用户均衡器的联合设计问题。在实际应用中信道估计误差以及信道互易延迟会显著恶化基于理想信道状态信息(CSI)的联合设计性能。从估计误差的分布和互易延迟的时间相关特性出发,建立了综合考虑两方面因素的联合"估计误差-互易延迟"信道模型。基于该模型,针对第一跳传输设计了信道奇异值分解的基站预编码方案,避免了第二跳CSI的反馈开销,然后将给定中继总发送功率约束下最小化用户和均方误差(SMSE)的中继预编码器和用户均衡器进行联合优化,并利用KKT(Karush-Kuhn-Tucker)条件给出了该优化问题的闭合解。数值结果验证了所提方案的鲁棒性和有效性。     

分布式MIMO数字阵列雷达多目标定位

为了充分发挥相控阵雷达探测波束的方向性和分布式多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)雷达空间分集增益和结构增益在目标定位上的优势,提出了一种分布式MIMO数字阵列雷达模型并对其多目标定位方法、搜索复杂度和分辨力进行了研究。建立了分布式MIMO数字阵列雷达的观测模型;依据最大似然估计给出了目标定位的搜索方法并计算了搜索复杂度;并利用模糊函数对分布式MIMO数字阵列雷达的分辨力进行了仿真分析。研究结果表明:与常规分布式MIMO雷达相比,分布式MIMO数字阵列雷达子阵波束的方向性可以降低目标定位时的搜索复杂度,缩小距离和角度联合模糊带的长度;与常规相控阵雷达相比,分布式MIMO数字阵列雷达的结构增益可提高目标分辨力。     

一种新型无线Mesh网络多信道MAC协议

在多信道无线Mesh网络中,当发送节点和接收节点之间有多条可用信道时,动态信道分配协议DCA(Dynamic Channel Assignment)采用的是随机选择接入信道,这样一方面容易导致有不同性能的信道分配不合理,另一方面容易造成信道冲突的频繁发生,导致数据包时延较大。针对这些问题,文中提出一种基于信息素模型的多信道MAC协议——CAPC(Channels Assignment based on Pheromone Concentration)协议,仿真结果显示该协议在系统吞吐量和数据包投递成功率等方面明显优于DCA协议。     

在非高斯信道下多用户检测的鲁棒算法

在无线通信中应用多用户检测技术可以有效去除多路径干扰 (MAI)。实验证明 ,实际信道通常包含冲激噪声 ,从而是非高斯的。讨论了目前扩频通信 (DS SS)中应用于非高斯信道的自适应鲁棒的多用户检测技术 ,以前的研究大多存在两个缺点 :一是需要对非高斯信道的模型有一个先验估计 ;二是计算较基于高斯信道的算法复杂的多。本文从传统的特征空间的自适应跟踪技术PASTd[1] ,针对其误差模型对算法进行修改 ,提出了一种简易的鲁棒算法。经蒙特卡洛仿真证明 ,该方法在含冲激噪声信道中能显著提高信号子空间跟踪的精度     

混沌序列的MIMO雷达正交波形集设计

波形分集是多输入多输出(MIMO)雷达的主要特征之一,设计性能良好正交波形集是实现MIMO雷达的关键技术。介绍了噪声MIMO雷达的基本原理,分析了利用混沌序列设计正交波形的可行性,提出了基于混沌序列的MIMO雷达正交波形集设计方法,给出了基于两种典型混沌序列设计二相编码正交波形的设计结果,分析了波形集相关性能,计算机仿真表明,该方法在算法效率和波形多样性方面优于传统的遗传算法。     

GNSS多径信道模拟的聚类稀疏拟合方案

针对全球导航卫星系统(global navigation satellite system, GNSS)信道模拟计算量大、硬件资源开销大,不利于实时性能评估和实际工程应用的挑战,提出一种GNSS多径信道模拟的聚类稀疏拟合方案。利用基于K中心聚类信道冲击响应(channel impulse response, CIR)参数萃取的稀疏拟合方法,得到等效精简CIR参数,再以稀疏抽头延迟线结构来实现信道模拟。所提方法在保持多径误差条件下,通过较少抽头数量的抽头延迟线结构滤波器拟合原始GNSS多径信道模型,可以大为简化GNSS信道模型仿真复杂度,而无须庞大的硬件资源。仿真结果表明,通过对参考信道模型生成的信道CIR参数进行稀疏拟合,所提出的方案和方法具有良好的效果。     

一种基于MIMO的LLOP定位算法

针对LTE终端在非可视距传播(NLOS)环境下定位精度较低的问题,在原有LLOP定位算法的基础上,提出一种基于MIMO技术的定位算法。该算法利用MIMO技术多天线传输的特性,构造同心圆定位模型,并对多定位点阵列求均值,从而达到消除NLOS误差提升定位精度的目的。仿真结果表明,提出的算法在NLOS环境下定位精度要高于传统LLOP定位算法。     

Ka频段卫星通信的信道特性及系统性能仿真

在Ka频段卫星通信系统中,大气、降雨、闪烁会引起地空链路信道质量的恶化.详尽分析了Ka频段卫星通信信道的电波传播特性,重点分析了降雨对减弱信号效率,增加接收系统噪声温度及改变信号极化方向等的影响,在此基础上建立了Ka频段卫星通信信道及Ka频段卫星通信信道模型仿真模型,并在Matlab环境下对Ka频段卫星通信信道模型的BER性能进行了仿真,为卫星通信链路分析及抗雨衰对策提供了理论依据.     

多车通信系统中的同频电子干扰消除优化方法

在多接口多信道车联网多车通信系统中,由于车辆的自组织特性和路网网格的不均衡性,产生同频电子干扰,对电子干扰的滤波消除能提高多车通信的信道均衡性,降低误码率。传统方法采用自适应陷波方法实现同频电子干扰消除,无法在突变的载波频率下消除同频电子干扰,导致性能差的问题。提出一种基于自适应线谱增强的多车通信系统中的同频电子干扰消除优化方法。首先构建多车通信系统,引入一种信噪干扰比的观点,对同频电子干扰进行信号模型构建,根据信号比容易分离的特点,使得模型可分离性变强,结合变步长自适应线谱增强方法,实现信号的分离过滤。仿真实验结果表明,进行同频电子干扰消除抑制处理后的功率谱收敛到信号的真实频率附近,多车通信信号能从背景色噪声中有效检测出来,降低了多车通信系统的误码率,展示了较好的信道均衡和改善能力,性能优越。     

基于SM调制的Massive MIMO信号检测算法

近几年来,大规模多输入多输出(Multi-Input Multi-Output,MIMO)的信号检测问题已经引起了人们的关注,在研究了置信度传播(Belief Propagation,BP)算法的基础上,提出了一种新的空间调制下的基于信息传递过程的Massive MIMO(Message Passing Detection for Spatial Modulation,MPD-SM)检测算法,给出了两种不同用户天线数下的仿真对比图,结果表明,在这两种仿真下,所提算法性能要优于M-MIMO下传统的检测算法,且在一定程度上降低了大规模MIMO多用户检测的复杂度,提高了检测效率。     

基于两种映射的MIMO雷达混沌调频信号

现有方法中,混沌信号在MIMO雷达波形设计中的应用仅局限于单一混沌映射模型,难以改善固有缺陷.为解决此问题,设计基于Lorenz和Bernoulli 2种映射的MIMO雷达混沌调频信号,通过对信号模型、相关函数、模糊函数和综合性能的分析,证明该设计方法的可行性,表明基于两种映射的混沌调频信号通过优势互补可有效改善MIMO雷达性能.