时间反转技术在无线通信抗干扰中的应用

时间反转技术是一种空间信道匹配新技术,具有空间及时间聚焦特性,在克服码间干扰、共道干扰和多址干扰等方面具有独特的优势。本文简要介绍了时间反转技术的基本概念及其空间和时间聚焦特性,通过与一些传统抗干扰技术的对比分析,总结了时间反转技术在无线通信抗干扰中的应用及研究进展,同时指出了今后的研究方向。

OFDM-IDMA系统的迭代频偏估计及补偿

针对OFDM-IDMA系统中载波频偏(CFO)带来的子载波之间的干扰问题,提出了在各用户具有相同频偏下的联合逐码片(CBC)迭代检测的载波同步方法。该方法利用迭代检测中的外信息重构的信号作为虚拟的训练序列进行频域频偏估计,同时进行相应的时域频偏补偿。理论分析及实验仿真结果表明:基于逐码片迭代检测的OFDM-IDMA系统的频偏估计和补偿方法能够使系统性能接近无频偏时的性能。

基于USB2.0协议的雷达回波模拟器设计

通过对常用计算机接口的对比分析,结合实际应用及CPLD技术,讨论了一种基于USB2.0协议的雷达回波模拟器的设计方案,该方案克服了传统接口的局限性,支持热拔插和即插即用,而且有效地解决了雷达回波模拟器中计算机与外设之间大容量数据的高速传输问题,最高传输速度可达96 MB/s,在数据采集、图像处理等需要大容量、高速度数据传输的领域也有着广泛应用价值。

基于USB 2.0及SDRAM的大容量存储卡设计

传统的存储卡常采用PC I接口或EPP接口,这两种接口的数据传输能力有限,在大容量、高速度数据传输时不能满足实际要求,而且他们不支持热拨插和即插即用,使用不方便,而U SB 2.0的数据传输速率可达480 M b/s,支持热拨插和即插即用;SDRAM是一种常用且性价比较高的高速存储器。基于U SB 2.0及SDRAM的大容量存储卡的设计,采用CY 7C 68013作为U SB通信及控制芯片,结合CPLD技术,实现了存储卡上SDRAM与计算机以及后续电路之间大容量、高速度数据传输,当CY 7C 68013工作为从模式时,slave F IFO与SDRAM之间的数据传输的最高速率可达到96 M B/s,该存储卡在高速信号处理领域中有着广泛的应用价值。

基于Verilog HDL的DDS相位累加器的一种优化设计

通过对基于VerilogHDL的DDS相位累加器的传统设计方法的对比分析,提出了应用流水线技术加法器与寄存器结合在一起进行相位累加器设计的方案,该方案既具有提高速度又具有节约资源的优点,并且以一个八位相位累加器为例,给出了实验仿真结果。

一种新型虚拟任意波形发生器的设计

通过分析传统任意波形发生器(AWG)的局限性,提出了一种基于通用串行总线(USB)和直接数字频率合成(DDS)技术的新型虚拟AWG的设计方法,并详细讨论了虚拟AWG的软件设计及硬件实现。该波形发生器操作灵活,可以产生任意波形的周期性信号,能灵活控制波形的幅值、频率和相位,并且在很宽的频率范围内快速切换频率,在自动测试、雷达等方面有着广泛的应用价值。

SDRAM内存条控制器的设计与实现

SDRAM内存条具有速度高、容量大、接口标准、扩展方便等优点,但是它在计算机内部有专门的控制器CPU控制其工作,为了能在计算机以外的其它工程场合加以应用,就必须设计一个SDRAM内存条控制器。文中提出了层次式的设计方法,并用该方法设计了一种基于CPLD的SDRAM内存条控制器,从而解决了内存条的工程应用问题。

IDMA下行链路的传输及简化接收方法

针对IDMA下行链路中用户端接收设备复杂度比较高的问题,提出了一种基于时分双工(TDD)模式和时间反转(TR)技术的IDMA下行传输及简化接收方法。该方法通过时分双工获得信道冲激响应,基站发射端利用信道冲激响应的时间反转预处理发射信号。在时间反转及多输入单输出(MISO)技术作用下,利用不同用户信道冲激响应之间的弱相关性以及时间反转处理的空间和时间压缩特性,削弱多用户干扰、共道干扰和符号间干扰。从而使用户接收端只需一个简单的单径接收机即可完成信号的检测,避免了复杂的码片级迭代多用户检测,同时将信道估计器也从用户端转移到基站端,进而使用户端接收设备复杂度大大简化。

HDL设计中多驱动源问题的一种解决方法

针对HDL设计中存在的多驱动源问题,提出利用变量通信以及驱动条件之间的逻辑关系将分布赋值改为集中赋值,该方法不但解决了多驱动源问题,而且也避免了决断函数的调用,同时提高了设计的性能和可靠性,最后以一个实例说明了它的应用。

多输入变量的FSM设计方法研究

针对多输入变量的FSM设计中存在的一些问题,提出了一种基于ASM的多输入变量FSM的设计方法,该设计方法逻辑层次清晰,具有可操作性,并且通过一个数据采集系统控制器的设计具体介绍了该设计方法。

RFID防碰撞技术的研究

RFID是一种非接触式的自动识别技术,广泛运用于生产制造、物流管理和公共安全等各个领域,但在实际应用中,RFID系统还面临着许多亟需解决的问题,例如标准不统一、安全与隐私、多样性和复杂性以及数据碰撞等,特别是数据碰撞问题将直接导致标签识别效率的降低和资源的浪费。本文对现有的各种数据防碰撞技术进行归纳总结,并指出其优缺点和研究的进展情况,同时给出数据防碰撞技术的研究方向。

交织多址接入系统信道容量证明

交织多址接入系统(IDMA)是使用低速率码并利用交织器区分用户的多址接入系统,被认为是码分多址(CDMA)的特例。IDMA省去专门的扩频序列,通过迭代检测提高系统性能,继承了CDMA抗多径衰落和抗多用户干扰等特性,但对于IDMA和CDMA在同样的信道条件下具有相同的信道容量这一基本问题没有给出严格的理论说明。该文在给出交织多址接入系统码定义的基础上,引入了信息论中的平均互信息量作为度量信道容限的标准,研究了K个用户的IDMA系统信道容限问题,得到了与CDMA系统相同的信道容限,并用随机编码和联合典型列的方法对结论进行了证明。由此从信息论的角度证明了IDMA是CDMA的特例,为IDMA的研究工作完成信息论方面的基础证明。

一种基于时间反转的无线定位方法

针对传统的蜂窝网无线定位方法受非视距传输、信道噪声、多径干扰等因素的影响,定位精度往往会出现较大偏差的情况,提出了一种基于时间反转的无线定位方法。该方法以不同信道冲激响应的相关函数的脉冲宽度作为位置特征参数,测量移动终端到基站之间的距离,实现对移动终端的定位。实验仿真结果证明,在存在非视距传输、信道噪声、多径干扰的情况下,该方法具有较好的定位效果。

空时分组码系统中WL-Kalman均衡算法

根据空时分组码(STBC)系统的编码特点,提出了一种低复杂度的基于宽线性(WL)处理的Kalman均衡算法。该算法针对STBC系统,利用宽线性处理的思想,采用Kalman均衡算法对接收信号及其复共轭联合进行处理,有效地减轻了由频率选择性衰落信道引起的码间干扰(ISI)。对所提出的均衡算法在不同环境下进行了仿真验证。结果表明,与传统的线性均衡器相比,该算法明显提高了系统的性能,具有实际应用价值。

循环前缀块传输系统中的一种MIMO盲信道估计算法

针对采用循环前缀的多输入多输出(MIMO-CP)系统,提出了一种基于子空间的盲信道估计方法。MIMO-CP系统中其信道矩阵具有块循环特性,对于连续的两个接收数据块以及对应的循环前缀部分组成的向量,可以重新构造一组新的向量而不改变系统的信道矩阵,因此通过较少的接收块就能够得到准确的自相关矩阵的估计值,该方法十分适用于对快变信道的盲估计。文章通过仿真分析了在不同的重复系数以及不同的接收块下该算法的性能并且比较了该算法与现有盲信道估计算法的性能。仿真结果表明,该算法利用较少的数据块个数就得到了一个可靠的信道估计值和较好的误码率性能。

基于ROS与融合算法的室内无人机路径规划研究

针对四旋翼无人机在室内环境下路径规划效率低、缺乏实用性等问题,提出一种基于融合改进算法的路径规划方法。首先引入室内混合约束,使用动态加权对传统A^(*)算法的评价函数进行重构;其次根据不同地图区域方位角自适应调整邻域搜索方式;然后考虑无人机实际尺寸影响,设定安全半径,并用Floyd算法对路径做拐点冗余处理;最后融合改进A^(*)算法与改进DWA算法,实现了四旋翼无人机的室内自主路径规划和避障。MATLAB不同仿真环境下的结果表明,改进后算法搜索节点数和转弯角度分别平均减少63.1%和58.9%,保证全局路径最优的同时,提升了搜索效率与路径安全性。经ROS操作系统的实验结果验证,融合算法在避障效果与运动平稳性等方面具备明显优势,可应用于室内复杂场景下无人机的路径规划。

Dithering对ADC量化误差影响的分析研究

针对模数转换器ADC中抖动Dithering对量化噪声的影响问题,对3种典型分布的抖动信号进行了理论分析研究,并通过系统模型直接验证输出波形。理论分析及实验结果表明只要加入的Dithering信号能够降低量化噪声对输入信号的依赖关系,并且Dithering信号的特征函数在一定条件下能够为零,则Dithering信号就能有效地改善ADC的非线性特性,在一定程度上减少量化噪声对系统性能的影响,其中均匀分布的Dithering信号可以明显改善ADC的性能,从而也印证了上述分析和结论。

一种分数低阶统计量广义恒模盲多用户检测算法

针对实际盲多用户检测系统中存在的大量噪声呈现非高斯性,而这种非高斯性使基于高斯噪声假定下的恒模盲多用户检测算法的性能显著退化甚至不能正常工作,本文提出了一种分数低阶统计量的广义恒模盲多用户检测算法。该算法是分数低阶统计量恒模算法的推广,能有效地应对非高斯噪声的影响,具有广泛的适用性。通过以DS-CMDA系统为例,将分数低阶统计量广义恒模盲多用户检测算法与传统恒模盲多用户检测算法(CMA)、分数低阶统计量恒模盲多用户检测算法(FLOS-CMA)进行了对比,实验仿真结果表明:无论在高斯白噪声下还是在α稳定分布噪声下,分数低阶统计量广义恒模盲多用户检测算法均具有良好的抗多址干扰和抑制噪声的性能,并且该算法具有更快的收敛速度。

一种基于遗传算法的OFDMA系统的跨层资源分配

针对现有的跨层资源分配算法计算量大、复杂度较高的问题,提出了一种基于遗传算法的OFDMA系统的跨层资源分配算法。利用遗传算法隐形并行处理、较好的全局搜索性能、易收敛到最优解的特点,在系统性能一定,且满足各个用户业务要求的条件下,对资源进行优化分配,较好地解决了跨层资源的分配问题。仿真结果表明,在满足用户间公平性的前提下,算法有效提高了系统的频谱利用率及吞吐量,减小了用户的平均等待时延,提高了服务质量,并且随着子载波数和用户数的增加,算法在复杂度方面优势更突出。

基于电力载波通信的智能家居远程控制技术研究

针对ARM9微处理器在智能家居中的应用问题,设计了一种基于ARM9的电力载波信号在智能家居中的检测控制系统,其中以S3C2440微处理器芯片为核心,通过对传统方案CDMA的改进、系统的模块化处理以及Web服务器Boa的移植,同时利用OFDM在克服噪声和干扰等方面的优势,设计了OFDM控制检测电路,很好地解决了传统CDMA传输处理的局限性,使电力载波传输信号准确、高效到达各种控制设备,实现对智能家居的远程控制,实验仿真结果表明该系统结构简单,信号提取方便快捷,可移植性好,扩展能力强,可广泛应用基于物联网技术的智能家居控制系统。