多路中频数字化DS-CDMA空地数传系统的设计

提出一种基于软件无线电的多路中频数字化DS-CDMA空地数传系统设计方案.发射通道将信息分解成16路并行码后用相互正交的PN码分别扩频,再由多通道数字上变频器AD6623完成BPSK调制,最后进行中频合成.接收通道在对16路接收信号并行解扩后再合并得到原始信息.     

直接序列扩频码元同步的快速捕获及跟踪

讨论基于软件无线电技术的直接序列扩频码元捕获及跟踪的快速算法。利用伪随机序列尖锐的自相关特性,通过计算中频接收信号与本地匹配滤波器的循环相关完成码元捕获,提出了循环相关的两种快速算法,并分析了正确捕获概率及平均捕获时间,最后给出码元跟踪的简便算法及精度。仿真及实验验证了所述算法的正确性和有效性,特别适用于信噪比较低、对设备体积及功耗限制严格的通信系统中。     

基于完全互补码的DS-UWB无线通信系统性能

基于完全互补码极好的相关特性,采用其作为扩频码,提出了基于完全互补码的DS-UWB系统模型.为了多个用户使用该系统,其中发射端采用码片移位方式实现.接收端则采用相关接收机解调用户信息.N路接收信号分别相关运算后叠加并进行判决,对前后码元的关联性使得系统性能有很大提高.在AWGN环境下和802.15.3a推出的UWB信道模型(CM2)下,对单用户和4用户情况下该模型的误比特率性能与采用Gold码和Walsh码时的性能进行了仿真分析.从仿真结果可以看出,采用完全互补码的DS-UWB系统性能有显著提高.     

基于干涉仪的扩频雷达多通道时分复用技术

在基于多基线相位干涉仪的扩频测向雷达系统中,多通道间的增益与相位差异以及不同环境下群时延变化特性差异一直是测量误差的主要来源。多通道时分复用技术通过最大限度共用接收通道降低通道差异导致的测量误差;同时,合理分配各通道时隙,采用多时隙信号相干积累的办法兼顾动态跟踪能力和测量精度。相比传统的多通道接收系统,该方法提高了测量精度,降低了硬件复杂度与系统成本,体积与功耗均进一步降低。     

GPS软件接收机信号快速捕获新方法

针对微弱信号条件下GPS软件接收机的C/A码捕获问题,提出一种新的并行快速捕获算法。采用平均相关技术降低C/A码的自相关损耗,基于载频误差补偿技术减小C/A码累积误差;利用叠加相关方法降低相干累积运算的复杂度,通过循环移位减小频率步进搜索的时间消耗。实验结果表明该算法能够有效实现GPS信号捕获。对比仿真实验表明,该算法能够完成弱GPS信号捕获,且运算量适中,适合高灵敏度软件接收机使用。     

宽带稀疏线阵内外场联合通道校正技术研究

实际工程应用中数字波束形成的关键技术之一是接收通道校正,校正的精度将直接影响形成波束的主瓣宽度和副瓣电平。结合某工程实例讨论了一种在工程实现中的接收通道校正方法,通过频域均衡滤波器法和内外场联合利用已知信号源的天线校正方法,实现了通道幅相不一致性的校正,并提出了提高波束精度的天线方向校正方法。最后,根据实验数据计算相关的校正系数,并对测试信号进行校正,校正结果验证了该方法的有效性。     

基于FPGA双通道DS-QPSK发射基带设计

双通道DS-QPSK调制方式可以提高带宽的利用率,在卫星低速率语音通信应用中,利用两个独立的通道,可以解决同时传输语音数据和信令控制数据。研究了基于FPGA和AD9857的双通道数字扩频基带硬件和软件的实现方法,并通过Xilinx FPGA芯片和AD9857芯片建立的硬件系统进行系统验证,给出了其在Modelsim环境下的仿真结果,目前应用到卫星通信语音发射扩频基带的设计实验中。     

基于LabVIEW和PCI-5640R中频卡的假单脉冲锥扫调制信号模拟

在假单脉冲体制雷达的中频信号模拟中,由DSP配合软件实现的锥扫调制模拟,运算速度慢且数据传输量大。针对该问题,提出了一种基于LabVIEW语言和PCI-5640R中频卡的信号锥扫调制的实现方案,根据中频卡中的FPGA可编程实现多路并行运算的特点,利用LabVIEW对其编程,并进行仿真实验。结果表明：该方法模拟效果好,运算速度快,而且实现简单。     

(2015GIS)北斗静止轨道卫星信号盲区快速并行解算方法

北斗系统静止轨道卫星信号盲区解算方法复杂、串行计算耗费时间长,需在并行环境下利用更多的计算资源进行北斗盲区的快速解算。本文在分析北斗盲区解算原理与算法并行特征基础上,提出了基于动态盲区影响域的并行解算方法,并以栅格单元为并行粒度进行任务划分,实现了北斗盲区的高效并行解算。基于全国范围59景数字高程模型数据,利用8进程进行盲区并行解算,耗费时间约为5小时。实验测试结果表明：算法的并行效率随着进程数的增加有所衰减,但稳定在96%以上。基于本文方法实现的程序中间件已集成应用于高性能地理信息平台中,应用效果良好。     

并行规约与扫描原语在ReRAM架构上的性能优化

规约与扫描是并行计算中的核心原语,其并行加速至关重要。然而,冯·诺依曼体系结构下无法避免的数据移动使其面临“存储墙”等性能与功耗瓶颈。近来,基于ReRAM等非易失存储器的存算一体架构支持的原位计算可一步实现矩阵-向量乘,已在机器学习与图计算等应用中展现了巨大的潜力。提出面向忆阻器存算一体架构的规约与扫描的并行加速方法,重点阐述基于矩阵-向量乘运算的计算流程和在忆阻器架构上的映射方法,实现软硬件协同设计,降低功耗并提高性能。相比于GPU,所提规约与扫描原语可实现高达两个数量级的加速,平均加速比也可达到两个数量级。分段规约与扫描最大可达到五个(平均四个)数量级的加速,并将功耗降低79%。     

面向GPU的5G新型无线电的高吞吐率LDPC译码器

提出了一种基于图形处理单元(graphic processing unit, GPU)的5G软件无线电准循环低密度奇偶校验(low density parity check, LDPC)码译码器,为了节省片上和片下带宽,采用码字缩短和打孔技术、两级量化和数据打包方案,以提升数据带宽的利用率。实验基于Nvidia RTX 2080Ti GPU平台实现了高码率情况下的最小和近似译码算法的并行译码,通过分析GPU上的最优线程设置,将码率为5/6的(2 080,1 760) LDPC算法的译码吞吐率提升至1.38 Gbit/s,译码吞吐率性能优于现有其他基于GPU的LDPC译码器。     

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。     

小型移动电站并列过程中的频率测量

小型移动电站并列过程中的频率测量是实现其并列的基础和关键。介绍了一种应用于小型移动电站并列过程中的频率测量方案,分析了其测量的基本原理,给出了硬软件的实现以及实验。该方案基于快速傅立叶变换(FFT)算法,采用专门的数字信号处理芯片TMS320LF2407A,具有精度高、实时性较好的优点,能够较好地满足小型移动电站在并列过程中对精度和实时性的要求。通过对实验结果的分析得出了结论,该方案有一定的实践应用价值。     

基于MUSIC算法的罗兰C接收机天地波自动识别方法研究

针对常规罗兰C接收机天地波识别方法不能有效利用信号能量的缺点,根据天波到来时间的估计与合成信号频率的分离相似的特点,提出了一种基于多信号分类算法估计天波延迟的方法.该方法在低信噪比条件下可分离出地波和天波,并能根据天波的延迟变化实时地选择接收机采样基准点的最佳位置.计算机仿真结果表明,该方法可以用于天地波的自动识别,能增加基准点处的信噪比,因而能显著提高罗兰C接收机的性能.     

一种利用小波包函数调制的 MC-CDMA 及其性能

将小波包变换理论应用于多载波码分多址(MC-CDMA)系统,提出一种基于小波包函数的正交调制方法.系统中,发端数据串并转换成若干子信道,每个子信道的数据进行直序扩频,不同子信道上的数据以chip调制不同的小波包函数作为基带传输波形.小波包函数的一系列优良性质,使系统能有效地抗多径干扰,抑制子信道串扰、多址干扰等.本文对系统在多径Rayleigh慢衰落信道中的性能,进行了理论分析和计算机仿真.结果表明,本系统比基于DFT的MC-CDMA有较大的性能改善.     

基于噪声调相干扰寄生扩频的隐蔽信息传输

在常见的各种信息隐蔽传输方法中,宿主载体大多集中于图像、音频、视频等各类多媒体信源,而通过射频信号作为载体来实施隐蔽信息传输的技术手段十分缺乏。针对这一情况,提出了一种基于噪声调相干扰寄生扩频的隐蔽信息传输方法。在干扰机对雷达、通信等目标对象发射噪声压制干扰信号的同时,将需要传输的信息寄生调制于噪声干扰的相位分量,形成一种类扩频传输信号,并有效隐藏于大功率干扰信号之中实现传输。在接收端通过解扩处理而恢复出隐藏的调制分量,最后解调出其中所隐蔽承载的数字比特流。仿真试验结果显示了该方法的可行性与有效性,这对于电子对抗设备的综合一体化应用和隐蔽通信的实施提供了新的技术途径。     

基于CZT的频谱细化算法及应用

针对复杂信号频域特征提取问题,利用Delphi语言编写了Zoom-FFT和基于CZT的频谱细化方法应用软件,以某型坦克传动箱振动速度信号为例进行了对比分析,验证了算法的有效性和程序设计的正确性。结果表明：基于CZT的频谱细化方法具有运算效率高、细化效果好等优点,可以在复杂信号分析中推广应用。     

直接序列扩频信号仿真数据的高效生成方法

扩频技术在通信和卫星导航领域得到了广泛应用,传统仿真数据的生成方法存在计算量大、忽略信道影响因素,较难实现高精度生成等问题.结合扩频系统信号和噪声的特点,提出了基于扩频码码片相关的信号生成以及基于AR模型的带限高斯噪声生成两种高效仿真信号生成方式.该方法计算量相对于传统高精度方法可由1GHz的生成速率降低至码片速率级的数据生成速率,同时保证了信号生成的灵活性和可控性.相关结果可用于现代化导航接收机的仿真数据快速生成.     

MIMO多径衰落信道下的MC-CSK混沌通信

为提高差分混沌键控（DCSK）的传输效率及其在衰落信道下的传输性能,提出了多载波混沌键控（MC-CSK）及类DCSK检测方法,发射端每隔M个OFDM符号间隔插入由混沌参考信号构成的“导频”,在此间隔内其他M-1个OFDM符号即以此混沌参考信号生成的CSK信号,接收端提取“导频”并将之与其他OFDM符号进行相关积分,恢复出M-1比特信息。进一步给出了MIMO多径衰落信道下的MC-CSK分集发射与接收方法,发射端采用不同混沌信号以获得一定的发射分集增益,接收端不需要任何信道先验信息,对各天线的相关积分输出进行等增益合并,可获得空间分集增益和频域分集增益。性能分析和计算机仿真表明,在“导频”插入间隔大于2的情况下,MC-CSK的功率效率大于DCSK,且传输性能优于DCSK。