压缩感知新技术专题讲座(四) 第8讲 压缩感知在无线通信中的应用

压缩感知(CS)理论指出,如果信号在某个变换域内是稀疏的或可压缩的,那么就可以用与变换基不相干的低维线性观测矩阵实现信号的压缩测量。压缩感知充分利用信号固有的稀疏性或可压缩性,以远低于奈奎斯特频率,直接对信号中的重要信息进行采样,此时,采样速率不再决定于信号的带宽,而是决定于信号的结构和内容中所包含的信息,或者说是信号的信息速率。这种新型的信息获取方式带来了信号处理技术的革新,在各类模拟和数字系统中得到了广泛的应用。在无线通信系统的应用主要包括认知无线电、稀疏信道估计、无线传感器网络、阵列信号处理等方面。     

Capon波束形成算法的改进及软件无线电实现

波束自动形成的Capon算法广泛应用于工程实际中。针对其主波束信号强度大,但总质量不尽理想的实际情况,提出更为适用的矩阵求逆（阶数较小）法,并据此给出了软件无线电实现框图。     

基于MapInfo软件平台的海战场无线电频率管理系统设计

以海战场无线电频率管系统为实际背景,通过分析其完成战场频谱管理任务时对数据和地理信息的要求,确定以地理信息系统为管理平台的支撑软件,同时还深入分析了桌面地理信息系统软件MapInfo的主要特性与技术支持,并结合上述应用背景,提出了一个基于MapInfo软件平台的海战场无线电频率管理系统设计方案。     

超宽带无线电技术及其在军事上的应用

当今世界,就在人们正在为举世瞩目的第三代移动通信(3G)即将来临而欢欣鼓舞的时候,在无线世界里正酝酿着一场没有硝烟的战争。从各个手机厂商到普通的GPS用户都在严阵以待。这场战争的焦点就是一项鲜为人知的但必将会带来新的通信技术革命和全新产业及其产品的新兴无线电通信技术一超宽带无线电技术(UWB)。或称冲激无线电技术(IR)。     

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。     

美国国防部重新审议通信战略

据美国海军学会会刊2005年5月报道,3月末,美国国防部命令波音公司停止其克拉斯特1型新的软件定义和驱动的联合战术无线电系统（JTRS）。按比例减少初始JTRS能力的命令反映正在暴露的重要问题。传统的无线电是模拟的,但是它所载的信号是数字的。物理上把它转变成1种频率,一般是通过产生1种其频率与目标频率相匹配的内部信号。无线电内部的很多信号处理是模拟的;在最后可能的阶段把数字内容分离出来。直到最近,数字技术还不能处理数字频率。美国国防部必须买不同类型的无线电,而且许多不能互连。因为商业界日益数字化,模拟无线电生产基地看来必定会消失。无线电将会变得难于维持并且更加昂贵,因为很少类似于它们的商业对应物。大幅度削减各种军用无线电将会得到很大的利益,目前的估计。可削减的数字达三分之二或三分之二以上。     

利用2006-2012年北半球冬季无线电探空站及MACC再分析数据对COSMIC GPS RO 反演的水汽廓线进行质量分析

为了验证COSMIC (Constellation Observing System for Meteorology, Ionosphere, and Climate, COSMIC) GPS (Global Positioning System, GPS) 掩星（Radio Occultation, RO）反演的水汽廓线的质量,同时也为了验证水汽对COSMIC GPS RO反演结果的影响,利用2006-2012年北半球冬季（12月、1月及2月）低纬度地区（30°S-30°N）无线电探空站数据及全球MACC再分析数据对1000 hpa-200 hpa 高度层的COSMIC GPS RO 反演的比湿廓线进行了精度和可靠性验证。这里分析了无线电探空比湿数据及MACC-Reanalysis数据相对于COSMIC GPS RO反演的比湿数据的相对误差在不同高度,不同比湿值的分布情况,发现在对流层中上层出现比湿相对误差极端值概率较大,在500 hpa -600 hpa高度层出现比湿相对误差极端值最大。在低纬度地区,无线电探空站比湿数据与COSMIC GPS RO反演的比湿数据之间的相对误差要小于20%,标准偏差也小于20%。通过统计比较低纬度地区及全球范围MACC再分析数据相对与COSMIC GPS RO数据的相对误差与标准偏差,发现低纬度地区COSMIC GPS RO 反演的比湿廓线精度要比全球范围要差,同时分析了两者之间的相对误差Re(q)在不同区间（-100%相似文献   

弹丸脱靶量及速度测量的高速摄影试验

为验证某型号无线电引信对空中目标的近炸性能,设计了两台高速摄像机脱靶量观测方案,在靶机上设置三维标尺,运用PCC软件进行后处理,可快速测量出脱靶量。同时用高速摄像机中的两点法测速得到的结果与多普勒雷达测速结果吻合较好。结果证明此种方法简单,测试精度高,可为类似试验提供一定的参考依据。     

引战配合动态仿真计算软件

主要介绍根据引战配合计算数学模型,采用Ｃ＋＋语言编写的引战配合动态仿真计算软件。根据理论弹道遭遇点数据,对Ｆ－１６、长空靶机等典型目标进行了引战配合效率仿真计算,给出了命中目标的战斗部破片分布图形,直观显示出引战配合的效果。