OFDM系统中基于补零DFT信道插值算法的研究

针对OFDM系统中基于补零DFT实现信道插值的算法,对传统的时域方法和变换域方法进行了分析,并提出了一种新的补零方法。首先通过理论分析指出传统的基于补零DFT实现信道插值算法中,时域方法和变换域方法是等效的;通过对信道插值算法中冲激响应估计序列进行补零的分析,指出补零操作是为了重构出冲激响应的N点采样序列(N表示总子载波数),并针对传统补零方法在一定条件下产生的重构误差,提出了一种新的补零方法。仿真结果表明以上理论分析是正确的,新补零方法可以减小一定条件下的重构误差,增强信道插值算法对信道延迟分布的鲁棒性,有效提高系统的性能。     

一种基于变换域的自适应滤波算法

针对传统时域自适应滤波在较低信噪比下检测估计信号波形的局限性,提出一种基于变换域的自适应滤波的算法。该方法利用分数阶傅里叶变换在分析线性调频信号时的优良特性,在分数阶变换域上进行自适应滤波处理,提高信号检测估计效果。仿真实验证明,该算法在较低信噪比条件下能较好地检测估计出回波信号,滤波效果胜过时域滤波。     

一种改进的多子阵合成孔径声纳波数域成像算法

针对多子阵合成孔径声纳(SAS)传统的扩展波数域(ωk)算法中STOLT插值误差引入的相位误差,提出了一种改进的适用于多子阵SAS的ωk成像算法。该算法继承了传统的扩展ωk算法能够与运动补偿相结合的优点,通过对多子阵SAS的双根号形式距离历程进行近似和单基等效化,将多子阵的回波信号等效为单阵收发合置信号,针对扩展ωk算法中STOLT变换可能引入的插值误差,通过引入新的一致距离徙动校正因子,补偿了插值导致的相位误差,实现了多子阵SAS图像的重建。仿真实验表明了该算法的有效性。     

用巴克码实现的快速信道估值器

本文针对短波自组织数据网 HF/AIN 的特点,提出一种用巴克码实现短波信道冲激响应快速估计的方法。文中给出了详细理论分析及计算机模拟结果。结论指出,该算进具有估计精度高,运算量小的特点,实现性能优于普通 Kalman 滤波法及正交序列方法5～10dB。     

基于指数分布假设的直接序列扩频系统抗窄带干扰技术研究

在扩频信号加信道噪声近似服从高斯分布条件下,利用均匀DFT滤波器组性质,得到变换域谱线幅度平方服从指数分布的结论。通过假设检验方法,可对直接序列扩频系统接收信号中的窄带干扰进行检测和抑制。理论分析和数值仿真结果表明,算法能有效抑制常见的单音、多音干扰以及窄带高斯干扰。     

高精度单频信号初相测量方法

提出了一种基于误差知识的二重插值DFT方法用于高精度时钟初相测量。理论分析与数值仿真结果表明,该方法性能接近Cramer-Rao界。     

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。     

基于HEVC帧内硬件编码器的架构及算法

针对战场视频情报的编解码,提出了一种基于HEVC标准的帧内编码器的硬件结构及算法实现,支持分辨率为2160@30fps视频的实时帧内编码操作。编码器基于码域的bin计数和基于变换域的失真估计简化率失真分析,可以对大量帧内预测模式进行筛选。同时建立单独的4×4块重构回路,以支持帧内4×4模式;不同尺寸的块交叉处理以补偿重构回路的延时。编码器的实现使用了TSMC-90 nm芯片的1 086 k门以及52 kB片上内存。在2160p@30fps视频序列下,相比于HM软件,BD-Rate均值为5.46%。     

应用径向基代理模型实现序列自适应再采样优化策略

针对径向基插值代理模型样本点预测误差为零时无法获得误差函数进行序列再采样优化的问题,将样本点分布约束引入序列再采样过程,利用潜在最优解加速收敛性,提出一种适用于径向基插值代理模型序列优化的再采样策略,该策略兼顾仿真模型的输出响应特性与样本点的空间分布特性。仿真结果表明,使用该再采样策略后,算法寻优效率和精度均优于传统基于代理模型的优化方法,在对最优解进行有效预测的同时,能显著减少原始模型计算次数。     

基于径向基代理模型的序列优化中自适应再采样策略

针对径向基插值代理模型样本点预测误差为零时无法获得误差函数进行序列再采样优化的问题,将样本点分布约束引入序列再采样过程,利用潜在最优解加速收敛性,提出一种适用于径向基插值代理模型序列优化的再采样策略,该策略兼顾仿真模型的输出响应特性与样本点的空间分布特性。仿真结果表明,使用该在采样策略后,算法寻优效率和精度均优于传统基于代理模型的优化方法,在对最优解进行有效预测的同时,能显著减少原始模型计算次数。     

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。     

基于单元变形的网格间流场信息传递方法

针对单元网格发生变形重构中新旧网格之间的数据插值问题,提出一种基于格点格式有限体积法的流场数据传递方法。利用非结构动网格技术,将旧网格单元移动到新网格单元,同时时间推进求解流场控制方程,获得移动后旧网格单元物理量,并将其赋给新网格单元,以此来实现两套网格间的信息传递。计算结果表明,该方法在信息传递过程中没有引入插值误差,理论上流场求解方法的精度就是信息传递精度,验证结果表明其显著优于二阶插值精度。     

考虑可观测度的反交会规避机动方法

针对具有自主接近能力的航天器开展了反交会规避机动方法研究。建立了仅测角相对导航模型,随后利用状态估计误差给出了可观测度的定义,量化了可观测性指标。以可观测度为评价指标,提出基于虚拟轨道的可观测度计算方法,以可观测度梯度对规避机动方向进行优化,保证了规避机动使目标航天器的可观测性达到最大弱化,并给出了规避机动大小计算方法。给出了仿真算例,结果表明提出的方法能够使系统的可观测性明显减弱,达到了设计要求,为规避机动研究提供了一种新视角。     

基于调制/解调的动态响应测试方法

在磁悬浮列车中,悬浮控制系统要求间隙传感器的动态特性,但无法用机械方法测试较高频率时的动态特性。根据传感器工作机制,用模拟涡流场来代替被测导体的涡流效应,提出基于调制/解调原理的动态特性测试方法,并分别对正弦信号和方波信号的测试方法进行了探讨。最后给出了两种特征信号的传感器动态特性测试结果。实验表明,这种方法能够满足测试要求,相对于机械方法有很大的优越性。     

一种新的动态信道化接收机设计方法

针对复杂电磁环境中存在多个非均匀分布的、不同带宽的信号的情况,提出一种新的动态信道化接收机设计方法。设计一个半带滤波器,并通过内插运算压缩它的频率响应,形成周期频谱;对输入信号进行滤波,同时使原信号经过一定延迟后减去滤波后的信号,形成两路在频谱上互补的信号;用均匀分析滤波器组对得到的两路信号分别进行滤波分解处理,实现监视频段的均匀信道化;根据能量检测结果将属于同一信号的相邻子信道信号作为下一步重构处理的输入,并设计出相应的综合滤波器组提取信号。理论分析和仿真结果验证了新方法的有效性。     

一种参数曲线实时数控插补计算新方法

根据参数曲线数控插补原理,指出了Taylor展开算法、"参数-弧长"分段拟合算法等常用的参数曲线直接插补算法存在理论上的局限性.给出了一种新的基于牛顿迭代计算的参数曲线直接插补方法,并给出了算法流程.新算法稳定性好、收敛速度快、运算量小、计算结果精度高.仿真实验表明,同Taylor展开法相比,能够在计算量相当或增加不大的情况下将插补进给速度波动率减小102～107倍.     

Zadoff-Chu序列的内插算法

脉冲压缩体制斜向短波信道探测主要利用Zadoff-Chu序列良好的周期自相关特性进行相关检测。为使Zadoff-Chu序列的频谱特性与信道探测收发信机的要求相匹配,提出一种适合Zadoff-Chu序列的FDI内插算法,以改善其频谱特性,并与一般内插算法内插后的序列频谱进行比较。仿真结果表明:采用FDI内插算法插值后序列的频谱滚降更快,且几乎没有旁瓣,能量十分集中,确认了FDI内插算法的优越性;在接收端,通过理论推导给出了一种实现采用FDI算法内插后的序列最佳抽取的方法。计算和仿真结果验证了该方法的有效性。     

利用阵列协方差矩阵稀疏性的到达角估计方法

为了解决传统基于阵列协方差矩阵稀疏性到达角估计方法计算复杂度高的问题,提出基于直接二维稀疏重构思想的高效到达角估计方法。该方法利用阵列输出数据的协方差矩阵构造二维稀疏表示模型,对协方差矩阵进行特征值分解以实现噪声功率估计,从而降低噪声对到达角估计的影响。在求解稀疏表示模型时,直接对该二维稀疏重构问题进行求解,避免了矩阵矢量化操作。仿真实验结果表明,该方法运行效率大大提高,并且在低快拍数、低信噪比和稀疏阵元等条件下估计性能优于传统方法。