军事通信中基于UFMC信号的峰均比抑制算法

针对5G移动通信中的通用滤波多载波（universal filtered multi-carrier,UFMC）系统中信号的峰均比（peak-to-average power ratio,PAPR）较高的问题,提出了一种改进二进制离散粒子群优化的免疫规划的部分传输序列算法（IPA-IBPSO-PTS）。该算法在IBPSO-PTS算法的基础上,采用差分算法中的变异来避免其在迭代搜索后期出现种群多样性丢失的问题,同时引入了新型免疫规划算法中的疫苗接种和免疫选择操作,进一步提升算法的全局收敛速度。理论分析和仿真表明,提出的IPA-IBPSO-PTS算法能够获得更好的PAPR抑制性能,有效地降低了军事移动通信系统的复杂度和误码率。     

降低OFDM雷达PAPR的SLM改进算法研究

正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)雷达信号具有良好的分辨力和较高的频谱利用率,其中基于混沌二相编码调制的OFDM雷达信号由于具有结构灵活、更优的脉压性能和较强抗干扰能力等优点受到广泛青睐,但是在系统中存在的高峰均比问题使得OFDM雷达在实际应用受到限制。针对各载波不同混沌二相编码序列调制的OFDM雷达信号,提出一种基于混沌粒子群的选择性映射(selective mapping,SLM)算法来降低OFDM雷达信号中的高峰均比问题。实验结果表明:相比于传统SLM算法和基本粒子群SLM算法,基于混沌粒子群的SLM算法在降低OFDM雷达信号的峰均比方面具有更好的效果。     

OQAM/OFDM系统峰均比影响因素研究

针对OQAM/OFDM系统存在较高的峰均比的问题,从使用的原型滤波器类型和插入的导频方法两个方面进行了仿真分析。经研究,插入导频会使系统PAPR性能降低,而不同的原型滤波器对系统PAPR性能没有影响。格状导频中,AP法、预编码法和置零法分别对系统PAPR性能有不同程度的影响;增大预编码法的导频间隔会提高系统PAPR性能,但会降低系统的BER性能。块状导频中,系统PAPR性能随着导频列数的增加而降低;导频列数相同时,改变导频的数值不会影响系统PAPR性能。研究结果为OQAM/OFDM峰均比算法研究和导频设计提供参考。     

OFDM雷达信号子载波调制方式识别方法

针对多径信道下传统方法识别OFDM雷达信号子载波调制方式存在识别正确率较低,识别子载波调制方式不完备,判决门限不易确定等问题,提出一种新颖的OFDM雷达信号子载波调制方式识别方法。利用OFDM雷达信号的瞬时幅度绝对值标准偏差,实现子载波多进制正交振幅调制（MQAM）和多进制相位调制（MPSK）的类间识别,利用组合高阶累积量作为识别特征量,对MQAM和MPSK两类调制方式中的子类间进行分类识别,利用递归降价的方法实现子载波调制阶数M>16的MQAM调制方式的识别。仿真实验结果表明,该方法能够有效实现多径信道下OFDM雷达信号多种子载波调制方式的识别,且识别性能更优,可以识别更完备的子载波调制方式类型。     

一种改进的分数低阶矩协作频谱感知算法

为了提高脉冲噪声下基于分数低阶矩频谱感知算法性能,提出了一种改进算法。针对中值滤波能有效抑制脉冲噪声的特点,该方法先对接收信号进行中值滤波,再进行分数低阶矩频谱感知。仿真分析了在不同广义信噪比、特征指数以及协作用户对感知性能的影响,并与能量检测和分数低阶矩频谱感知方法对比。仿真结果表明,改进的分数低阶矩方法在脉冲噪声下感知性能明显优于能量检测和分数低阶矩检测。并且对不同调制信号均具有良好的适用性。     

基于判别分析阈值滤波协作通信系统信道估计

在基于正交频分复用技术的放大转发协作通信系统中,针对传统信道估计算法估计精度差的问题,提出一种基于判别分析阈值滤波离散傅立叶变换信道估计算法。该算法首先通过设置改进的阈值门限初步获得信道有效抽头,然后利用马氏距离判别分析对已检测出的信道抽头修正。仿真结果表明:和传统方法相比,提出方法有效地滤除了信道估计中的噪声,改善了信道估计精度和误码率性能。     

一种改进的数字信道化结构设计及检测方法

针对在实时性前提下如何高效地实现信道化以及提高子信道检测方法性能的问题,提出一种改进的信道化结构和相应的信道检测方法。利用半带滤波器插值后频谱重复复制的特点,将信号分解为频谱互补且无交叠的2路信号,然后采用奇偶划分的分析滤波器组对2路信号进行均匀信道化,在实现结构上将抽取因子与插值的半带滤波器互换位置;再通过检测门限依据信道环境自适应的变检测长度的检测机制进行信道检测;并进行仿真实验,仿真结果验证了改进的信道化结构的有效性,降低了对硬件的性能要求,而且表明新检测方法在保证实时性的前提下比传统能量检测算法的检测性能提高了2.2 d B。     

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。     

基于相位序列降低多载波信号峰均比的研究

为了解决多载波信号峰值平均功率比(PAPR)较高的问题,从多载波信号的初始相位出发,结合预留子载波(TR)降低PAPR的方法,提出了Newman-TR联合算法,经理论分析和仿真表明,该算法能有效降低系统的PAPR,且不会产生误码率。针对所提算法复杂度较高的问题,提出一种次优搜索来代替全局搜索,降低了计算的复杂度,提高了该算法的实际可行性。     

基于改进NSGA-II的雷达通信一体化信号功率优化设计

为提高雷达通信一体化功率资源的利用率,提出一种OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing正交频分复用)一体化信号功率控制方法。根据OFDM分集特性,建立雷达互信息及通信容量与子载波功率间的多目标函数。通过改进初始种群生成及自适应选择交叉算子提高NSGA-II(Non-Dominated Sorting Genetic Algorithm)第二代非支配排序遗传算法）的收敛速度。基于改进算法求解多目标函数的非支配解集,确定下一时刻各子载波功率分配策略。仿真证明,在有限的功率资源下自适应分配子载波功率能够提升一体化系统性能。     

降低OFDM信号PAPR的非线性压缩扩张算法

针对正交频分复用(OFDM)具有高峰均比的缺点,研究并提出了一种基于改进A率的能够有效降低系统峰均比的信号压缩扩张算法.仿真结果表明,与改进率压缩扩张法相比,能够更好地减小信号峰值,具有更好的系统误比特性能.     

降低OFDM信号峰值平均功率比的多信号表示方法及其性能比较

正交频分复用(OFDM)技术的缺点之一是其峰值平均功率比(Peak-to-Average Power Ratio,PAPR)较高。为了降低OFDM信号的PAPR,本文对选择性映射(SLM)、部分传输序列(PTS)和交织三种多信号表示方法进行了比较分析,给出了各自的仿真结果,并且将交织与SLM以及PTS方法结合起来,进一步降低了系统的PAPR。     

OFDM系统峰均功率比抑制技术研究

正交频分复用(OFDM)以其无法比拟的优越性受到广泛的关注,是未来4G的核心技术之一,但是OFDM系统的高峰均功率比PAPR问题已成为影响该技术实际应用的重大障碍。针对目前国内外几种主要的降低峰均功率比的技术所存在的问题进行了研究,重点对部分传输序列(PTS)法进行了分析,并针对PTS算法在计算复杂度上的不足,提出改进...     

散射通信中OFDM/OQAM的ICI和ISI分析

散射通信以其特有性能在无线通信领域发挥着重要作用,但存在传播损耗大、多径传输和衰落问题,基于交错正交幅度调制的正交频分复用系统(OFDM/OQAM)无需循环前缀,既具有传统正交频分复用系统(OFDM)抗多径干扰的优势,又利用滤波器组消除多径信道之间的符号间干扰(ISI)和载波间干扰(ICI),而无需保护间隔,提高了频谱利用率。建立了对流层散射信道抽头延迟线信道模型,分析了ICI和ISI的数学统计特性,将OFDM/OQAM系统与CP-OFDM/QAM系统进行对比。仿真分析表明:散射信道下OFDM/OQAM系统较传统的OFDM系统抑制ICI和ISI具有明显优势,误码率(BER)明显降低,为实现散射信道的高速率、大容量可靠通信提供了的方向指导。     

基于Neyman-Pearson准则的自适应门限干扰抑制算法

针对制约变换域通信系统抗干扰性能的门限抑制问题,提出了基于Neyman-Pearson准则的自适应门限干扰抑制算法。从硬件实现角度,通过干扰提取模块和自适应门限比较器,建立干扰抑制系统;根据环境频谱,基于高斯分布和N-sigma原理,确定初始门限和虚警概率;提出了基于Neyman-Pearson准则的自适应门限算法,在约束条件下保证检测概率最大化。仿真结果表明,该自适应门限算法能够有效抑制多音干扰和线性调频干扰,干扰的剔除效果较好;同时具有良好的检测性能,较传统的双门限检测概率提高约3.14%的性能增益。     

多功能雷达自组网通信性能研究

针对雷达的情报传输存在传输速度慢,保密性差,实时可控性弱等问题,提出了基于信号共享的雷达通信一体化技术,即通信信息隐藏在Chirp雷达信号中,使得雷达具有实时通信能力.在此一体化信号的基础上,分析了一体化平台的自组网性能,包括链路拓扑结构、误码率和吞吐率研究.通过仿真表明,此雷达通信一体化网络能够满足大批量数据的传输要求.     

TDS-OFDM雷达通信共享信号波形设计

在使用正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)信号的雷达通信一体化系统中,循环前缀(Cyclic Prefix, CP)和导频的存在,使得共享信号在自相关运算中出现较高的副瓣电平,严重影响雷达检测性能。针对这个问题,提出一种新的基于时域同步OFDM(Time Domain Synchronization OFDM, TDS-OFDM)的共享信号形式,该信号利用训练序列填充保护间隔,同时完成同步与信道估计,从而避免了CP副瓣和导频副瓣的出现。首先分析TDS-OFDM共享信号的模糊函数,然后通过训练序列的优化设计,有效降低TDS-OFDM信号的距离峰值副瓣,同时保持训练序列自身良好的自相关性能。理论分析与仿真表明,相对于CP-OFDM,TDS-OFDM共享信号更加适用于雷达通信一体化系统。     

巴特沃斯滤波器在雷达目标航迹处理中的应用

对雷达目标航迹数据进行在线滤波处理,从而提高雷达测量数据的精度,具有十分重要的意义.提出一种利用巴特沃斯(Butterworth)滤波器实现雷达目标航迹在线平滑处理的方法.分析雷达目标信号的频谱特性,设计并计算出滤波器的参数,将雷达信号的噪声信号放大处理后进行在线滤波.仿真结果表明,本方法具有很好的滤波效果,并且计算迭...     

OFDM/OQAM系统信道估计改进方法

在基于导频的信道估计方法中,伪导频的功率决定了该信道估计方法的性能。为了提高OFDM/OQAM系统的信道估计精度,提高频谱效率,提出一种基于改进导频结构的信道估计方法。在原有导频结构的基础上,对其中功率最高的导频结构进行改进,并给出对应的信道估计方法。由于缺乏足够的接收信号先验知识,无法直接对信道进行估计。为了解决这一问题,提出一种预判决方法对接收信号进行估计,并通过迭代减小预判决引入的误差,提高估计精度。仿真结果表明,本文提出的导频结构具有更高的频谱效率和更好的信道估计性能。     

基于HHT的雷达杂波抑制

传统时频分析方法不适于分析非平稳信号,Hilbert-Huang变换(HHT)是近年兴起的一种自适应、高效处理非线性、非平稳信号的时频分析方法.针对传统时频分析对雷达杂波抑制的局限性,采用HHT方法抑制雷达杂波.HHT方法对雷达回波信号的时频特性具有较高的分辨能力,能够清晰地突出目标弹性成分.仿真结果表明使用EMD结合阈值去噪、尺度滤波方法对抑制雷达回波中的杂波有一定效果.