基于BLT方程的有孔箱体屏蔽效能分析

为了计算有孔金属屏蔽箱体的屏蔽效能,根据Robinson算法和电磁拓扑理论,提出了一种基于BLT方程的有孔箱体屏蔽效能分析方法,推导出了屏蔽箱体、孔逢、入射波等参数与屏蔽效能的关系式,并扩展到孔阵、偏心孔以及任意极化角的情形,分析了开孔形状、孔阵的孔间距、孔阵开孔面积以及开孔数量对屏蔽效能的影响。在0-2 GHz范围,对单孔和孔阵箱体的屏蔽效能进行仿真,并与Robinson算法以及CST仿真结果进行了对比,验证了方法的有效性。数值仿真结果表明：开孔面积不变时,开孔数量越多屏蔽效能越好;开孔数量不变时,开孔面积越小屏蔽效能越好;在开孔面积以及开孔数量都不变时,孔阵的孔间距越大屏蔽效能越好。

一种加权傅里叶变换域通信方法

为提高通信的安全性,将多项加权分数傅里叶变换(multi-terms weighted-type fractional Fourier transform,MWFRFT)与变换域通信系统(transform domain communication system,TDCS)相结合,提出一种加权傅里叶变换域通信方法。首先使用MWFRFT对原信号进行处理;然后利用混沌序列产生的伪随机相位生成TDCS基函数;最后将所得信号与基函数调制并用于隐蔽通信。为验证该方法的可行性,对信号的星座变换特性以及相关特性进行了仿真分析,结果表明,MWFRFT具有较好的星座混淆性,利用混沌映射得到的TDCS基函数相关性有所提高,因此,该方法适用于隐蔽通信。

Turbo码最优周期交织器的设计

从码重分布的角度分析了影响Turbo码性能的原因,介绍了Turbo码最优周期交织器的概念,为Turbo码提供了一种新的交织器设计方法。经实验验证,用提出的方法所设计的交织器具有较好的性能,易于实现。

基于双层多参数加权类分数阶傅里叶变换的双极化卫星安全传输方案

为提高双极化卫星通信的安全传输性能,该文提出一种基于双层多参数加权类分数阶傅里叶变换(DL-MPWFRFT)的安全传输方法。该方法中对相互正交的两路极化状态-幅相联合调制信号进行DLMPWFRFT变换处理,并通过数模转换和射频化处理上载到卫星信道中。仿真结果表明,该方法使传输信号的星座图发生旋转和扩散,抗扫描能力提高,在增加系统容量的同时增强了系统的抗截获性。

认知无人机网络中次级链路吞吐量优化研究

无人机(UAV)的便携性和高机动性使其与认知无线电(CR)结合的应用场景更加实用。在构建的无人机认知无线网络(CRN)模型中,该文提出UAV单弧度吞吐量优化方案,在确保检测概率的前提下优化感知弧度最大化UAV平均吞吐量。考虑在信道条件不理想情况下进一步改善感知性能,提出基于协作频谱感知(CSS)的多弧度吞吐量优化方案,利用交替迭代优化(AIO)算法对感知弧度和弧度数量进行联合优化以最大化吞吐量。仿真结果表明,该文提出的多弧度协作频谱感知方案在信道衰落严重时,对于主用户(PU)服务质量(QoS)和UAV吞吐量有明显提升。

复杂电磁环境下通信装备模拟训练系统的实现

介绍了一种通信装备网络模拟训练系统的设计思想与系统组成,主要从模拟电台终端、主控计算机、程控语音交换机几方面介绍系统的具体设计与实现。同时重点讨论了复杂电磁环境的模拟。实践表明系统设计合理,电磁辐射小、训练效果好。

一种新的Ka频段雨衰预测模型

雨衰的预测与计算是Ka频段卫星通信中的关键问题之一。分析了Ka频段DAH雨衰预测模型,归纳了DAH模型的计算步骤。基于维纳预测思想,提出了一种结构相对简单、计算量较小、易于迭代的新雨衰预测模型,给出了具体算法与步骤。仿真结果表明,新模型在水平、垂直和圆极化方式下具有与DAH模型几乎一致的变化特性,在不同地区也具有一致的预测效果,当阶数为2和3时,新雨衰预测模型与DAH模型最大偏差分别不大于0.065 dB和0.005dB。证明提出的新模型有效、算法简单,易于工程化。

变换域通信系统基函数的最佳门限设计

提出了一种具有最优误码率性能的变换域通信系统基函数门限设计方法。首先分析干扰存在条件下变换域通信系统调制及解调信号的组成,推导出系统误码率与基函数门限的关系式,然后以误码率最小化为准则,采用遍历搜索门限的办法对系统的最优误码率进行求解,从而得到基函数的最佳门限。仿真结果表明,采用该方法得到的系统误码率是全局最优的,且适用于各种干扰条件的基函数门限设计,具有较低的计算复杂度。

采用时频分析的变换域通信系统基函数设计

为使变换域通信系统基函数充分利用背景信号的频谱分布信息以进一步提高系统抗干扰能力,提出了采用多进制序列设计基函数幅度谱的方法.首先在干扰存在的条件下,对单码片成型基函数调制及解调信号的短时频谱特性进行分析,由此推导出系统误码率的解析表达式,将求解系统误码率解析式的最优化问题转化为求最大信号干扰噪声比问题,利用随机相位的均匀分布特性对最大信号干扰噪声比问题进行求解,从而得到多进制序列基函数.仿真结果表明:该系统具有更好的抗干扰性能,在高干信比条件下也具有良好的通信效果;当干信比为25～41dB且信噪比为-6～3dB时,系统误码率均低于二元序列基函数的系统误码率;干信比为36dB、信噪比为0dB时,系统误码率可低于10-4.

一种基于多层电阻膜的超宽带超材料吸波体

本文提出了一种基于多层电阻膜的超带宽超材料吸波体的设计模型.该吸波体的结构单元由一种环形电阻膜片在含导体底面的平面分层介质基板上多层叠加而成,各层电阻膜片的外形相同,但表面阻值不同.一件四层吸波体的仿真分析结果表明:该吸波体对6.8GHz^59.6GHz频段之间的垂直入射波吸波率均大于90%;同时对入射角为45度的TE和TM斜入射波仍能保持超宽带吸波,具有极化不敏感和宽入射角特性.另外,对不同层次吸波体的分析表明:随着电阻膜片层次的增加,其吸波效果更好,吸波频带变宽,带内吸波效果更稳定.

采用4-WFRFT和人工噪声的变换域通信物理层安全传输

为了提高变换域通信(TDCS)信号的物理层安全性,提出一种基于4项加权分数傅里叶变换(4-WFRFT)和人工噪声的TDCS信号加密方式。利用4-WFRFT代替传统TDCS中的DFT/IDFT,改变了TDCS信号的空间分布,在保持原系统复杂度的同时增加了TDCS信号的抗截获性。在此基础上,使用人工噪声进一步增强系统的安全性,并推导了非法用户理论误码率以及系统保密容量。仿真结果表明,无论是全频谱还是频谱失配情况下,当参数α在[0,0.8)或(1.7,4]时,窃听者误码率始终保持在0.5,故无法正确解调发送信号,同时,系统保密容量为正数,有效保证了信息的安全传输。

孔缝箱体屏蔽效能电磁拓扑分析模型

基于Robinson等效电路法,提出了一种电磁拓扑模型,用于任意平面波入射条件下的孔缝箱体屏蔽效能分析。该模型将孔缝及其所在平面等效为连接自由空间(等效为特性阻抗为Z0的传输线)和剩余箱体(等效为特性阻抗为Zg的短路矩形波导)的二端口网络,并通过等效电路模型计算了该二端口网络的散射矩阵,进而推导出描述孔缝耦合的广义BLT(Baum-Liu-Tesche)方程。设计了4组实验模型用于电磁拓扑理论(EMT)算法、Robinson算法和CST软件的对比分析,仿真结果证明:EMT算法较Robinson算法具有更高的准确率,尤其是在高频域;EMT算法继承了Robinson算法简洁高效的特性,且能直观反映箱体参数、孔逢参数对屏蔽系数的影响,较CST软件实用性更强。

一种快速收敛的航空信道载波恢复判决反馈盲均衡算法

通过研究超指数迭代判决反馈盲均衡结构有效克服多径效应影响。针对航空信道存在快速时变的多普勒特性,在判决反馈均衡器中引入数字锁相环,实现对载波相位旋转的纠正。利用归一化思想,构造新的快速收敛的误差函数,提出一种带二阶数字锁相环快速收敛载波恢复修正的超指数迭代判决反馈盲均衡算法。仿真结果表明:在低空宽带航空信道环境中,新算法可以很好地对旋转相位进行跟综和补偿,提高载波恢复性能,降低误码率,与常规的盲均衡算法相比,在收敛速度、稳健性和抗干扰能力等方面优势明显。

利用等差数列构造大围长准循环低密度奇偶校验码

针对准循环低密度奇偶校验(QC-LDPC)码中准循环基矩阵的移位系数确定问题,该文提出基于等差数列(AP)的确定方法。该方法构造的校验矩阵的围长至少为8,移位系数由简单的数学表达式确定,节省了编解码存储空间。研究结果表明,该方法对码长和码率参数的设计具有较好的灵活性。同时表明在加性高斯白噪声(AWGN)信道和置信传播(BP)译码算法下,该方法构造的码字在码长为1008、误比特率为510-时,信噪比优于渐进边增长(PEG)码近0.3 d B。

基于F-范数的变换域通信系统同步参数估计算法

在异步条件下应用特征值分解算法估计变换域通信系统基函数时,分段得到的特征向量存在模糊现象,此时将造成系统接收性能的下降。为了解决此问题,提出了基函数周期序列的同步算法。详细分析估计基函数的特征值分解算法,推导接收数据的采样延时与其自协方差矩阵特征值的关系式,得到同步参数的最大似然估计方法,依据范数的等价性原理,进一步将最大似然估计中的最大特征值求解问题转化为F-范数的求解以降低算法复杂度。仿真结果表明:相比最大特征值算法,采用F-范数的估计算法性能一致,但计算时间明显减少,算法的估计精度与接收信噪比成正比。异步条件下当估计的基函数存在模糊时,系统接收性能在同步之后能得到较好的改善。

某电台网络模拟训练系统的设计与实现

研制了一套某型电台模拟训练系统,利用有线局域网络模拟无线话音通信,系统主要应用于电台通信的操作训练、院校教学演示;系统主要由仿真电台终端、主控计算机以及有线传输网络组成;介绍了系统仿真电台终端和语音程控交换机硬件的设计和实现,展示了系统主控计算机管理软件、仿真电台分层程序的组成部分以及各模块之间的通信协议;实践证明,该系统效费比高、训练效果好且可靠性高。

收发频谱不一致条件下的变换域通信系统基函数设计

针对变换域通信系统收发频谱不一致条件下接收端基函数存在错误而导致系统性能下降的问题,提出了具有信噪比次优解的基函数设计方法。详细分析了系统的收发过程,在此基础上研究了系统误码率的最优化与接收端基函数组成的关系,在收发频谱不一致而无法获得最优基函数的情况下,采用类似等增益合并的方法设计了接收端基函数,从而以该基函数完成数据解调。仿真结果表明:在单用户和多用户环境下,当收发频谱不一致比例较高时,接收端采用类似等增益合并的基函数设计方法可以完成系统的次优接收。在单用户环境下,相比不一致比例为40%时,次优接收方法的信噪比增益可达4dB左右,并且发送端频谱可用率为80%时,相比最优接收法的信噪比损失在1.5dB以内。

任意列重大围长QC-LDPC码的确定性构造

针对准循环低密度奇偶校验(Quasi-Cyclic Low-Density Parity-Check,QC-LDPC)码中准循环基矩阵的移位系数确定问题,提出基于等差数列的确定方法.该方法构造的校验矩阵围长为8,列重可任意选取,移位系数由简单的数学表达式确定,编码复杂度与码长呈线性关系,节省了编解码存储空间.研究结果表明,列重和围长是影响码字性能的重要因素.在加性高斯白噪声(Additive White Gauss Noise,AWGN)信道和置信传播(Belief Propagation,BP)译码算法下,该方法构造的码字在短码时可以获得与IEEE 802.11n、802.16e码相一致的性能,在长码时误比特率性能接近DVB-S2码.同时表明该方法对码长和码率参数的设计具有较好的灵活性.

低密度奇偶校验码的压缩感知重构

针对压缩感知(CS)中由观测噪声引起的信号重建误差问题,提出利用非相关性约束理论作为衡量压缩重建条件的重构误差向量的方法。该方法基于线性分组码中稀疏校验矩阵的零化子特性,建立了以误差向量为目标信号的线性规划问题,实现了低密度奇偶校验(LDPC)码的压缩感知重构。仿真结果表明:在加性高斯白噪声信道和原对偶内点算法下,选取的3种LDPC码均具备较强的信号重构能力,其中Mac Kay随机码的相关性系数较小,因此在信噪比为-1 d B时就可达到100%的误差向量重构成功率。同时表明在满足误比特率要求下,CS-LDPC码可使系统实现低信噪比下的高可靠性通信。

CCSK调制的变换域通信系统基函数序列估算算法

针对远距合作变换域通信系统中存在的收发两端基函数不一致的通信问题,基于集平均的方法提出了循环码移键控调制的基函数序列的估算算法。在同步条件下,对接收到的信号按连续基函数周期分段采样,以此构造各分段数据之间的相对偏移量矩阵,根据得到的偏移量对各段接收数据序列进行循环移位,对齐之后累加求平均从而得到基函数的估算。仿真结果表明:该算法估算出的基函数与发送端基函数的时域采样分布基本一致,算法的估算性能要好于传统算法。该算法可以完成接收端数据的可靠接收,当系统误码率性能为10-4时该方法的信噪比损失低于0.2dB,而相比传统方法的信噪比增益可达1.2dB。