基于生成对抗网络的RIS辅助系统信道估计算法

针对可重构智能表面(Reconfigurable Intelligent Surface,RIS)辅助的通信系统中难以获取准确信道状态信息(Channel State Information,CSI)的问题,提出一种基于条件生成对抗网络(conditional Generative Adversarial Network,cGAN)的深度学习算法,用于实现可重构智能表面辅助单输入多输出(Reconfigurable Intelligent Surface assisted-Single Input Multiple Output,RIS-SIMO)系统的上行信道估计。采用最小二乘(Least Squares,LS)估计算法进行信道的粗估计,进一步设计cGAN将信道估计问题建模为低分辨图像到高分辨图像的恢复问题,通过设计网络结构和改进损失函数来提高信道估计的精度。仿真实验表明,相比传统的LS算法以及基于卷积的深度残差网络(CNN based Deep Residual Network,CDRN)估计算法,所提算法具有更高的估计精度,且可以适应更少导频数目和更复杂的应用场景。

煤矿井下超宽带信道建模与仿真

基于煤矿井下信道2～5 GHz带宽的频率测量,利用自回归(AR)模型对煤矿井下环境超宽带信道进行建模和仿真。仿真结果表明,即使很少的参数,AR模型也能提供一个与实验数据匹配的信道描述。同时信道的主要的特征参数如功率延迟剖面(PDP)、平均超量时延、均方根时延扩展也进行了仿真和分析。

CDMA系统中多用户检测算法的研究

在DS-CDMA系统中,多用户检测技术是抗多址干扰和“远近效应”的有效方法,因此也成为了第三代移动通信的关键技术之一。文中通过仿真比较分析了传统检测器、最优检测器、解相关检测器、MMSE检测器、串行干扰抵消检测器、并行干扰抵消检测器和解相关判决反馈检测器等经典多用户检测器的误码率、渐近多用户有效性和抗远近能力,并从计算复杂度和所需的假定知识两个方面讨论了这些检测器的实现复杂度。

DS-UWB系统中基于线性预测的盲多用户检测

针对超宽带(UWB)系统中的码间干扰(ISI)和多址干扰(MAI)问题,将线性预测方法应用于直接序列超宽带(DS-UWB)系统中进行盲均衡和盲多用户检测.该算法首先对接收数据进行线性变换和线性预测来抑制多址干扰,再对线性预测误差相关矩阵进行奇异值分解(SVD)来实现信道估计和均衡,消除码间干扰.仿真结果表明,在IEEE 802.15.3a信道模型下,与传统的Rake接收机以及盲MMSE接收机相比较,该算法具有较低的误码率和较好的抗远近效应能力.

基于WiFi指纹的高精度室内定位融合算法

针对室内环境中指纹定位接收信号强度信息的高维时变特性以及动态目标定位误差的累积问题,提出了一种基于梯度提升决策树与粒子滤波相结合的融合算法。该算法首先利用梯度提升决策树算法建立的位置坐标与接收信号强度之间的非线性映射模型,对在线接收的信号强度数据进行特征分类判别,实现位置的初步估计;随着目标的运动,进一步结合粒子滤波方法,迭代地实现动态目标位置的精确预测;另外,将定位轨迹与实际轨迹进行对比,以验证该算法的稳定性。实验仿真结果表明:累积分布函数在80%的百分位处,提出算法的定位精度控制在1.19 m以内,明显优于基于支持向量机、随机森林等定位算法;同时较基于梯度提升决策树算法的定位精度提升了34.9%;所获得的定位轨迹与实际轨迹的趋势一致且趋于收敛。

基于XGBoost预测及弹性网误差补偿的室内定位算法

为解决室内定位系统中因环境动态变化而导致定位精度下降的问题,提出一种基于XGBoost并融合弹性网的误差补偿算法。采用XGBoost定位模型对目标位置进行初步预测,当室内环境改变后,再采用弹性网算法构建误差补偿模型,修正XGBoost定位模型的定位误差,并与基于K近邻、支持向量机、随机森林、梯度提升决策树等定位算法做对比。实验结果表明:在更新15%指纹数据库样本的情况下,该算法在80%分位处的定位精度控制在0.73 m以内,明显优于其他定位算法,且较基于XGBoost的定位算法精度提高了25.5%。

超宽带系统中基于恒模算法的盲rake接收机

目的解决超宽带系统中的多址干扰和码间干扰问题。方法首先使用约束恒模算法对接收信号进行盲解相关,消除多址干扰,再进一步采用紧缩近似投影子空间跟踪方法估计信道并进行最大比合并,提高输出信干噪比。结果该接收机的误码性能和抗"远-近"效应能力均优于匹配滤波器和传统rake接收机,且所需先验知识较少、收敛速度较快。结论该接收机具有较低的复杂度,适用于室内超宽带系统的多用户、高速率接人场合。

多用户环境下TH-UWB系统的盲Rake接收机

针对跳时超宽带系统中的多用户干扰和码间干扰问题,提出了一种盲Rake接收机.该接收机首先利用跳时码的良好相关性设计滤波器,消除部分多用户干扰和码间干扰;再对滤波器的输出数据采用紧缩近似投影子空间跟踪方法估计信道,并进行最大比合并,进一步提高输出信干噪比.仿真结果表明,这种接收机收敛速度较快,误码性能优于传统的相关接收机和Rake接收机,且其所需先验知识较少、计算复杂度较低.

超宽带系统中盲自适应降秩接收机

针对超宽带系统中的多址干扰和码间干扰问题,提出了一种低复杂度的盲自适应接收机,该接收机首先采用多级维纳滤波算法抑制多址干扰并提取期望信号各多径分量;再进一步采用紧缩近似投影子空间跟踪方法估计信道并进行最大比合并,提高输出信干噪比。仿真结果表明,其误码性能优于匹配滤波器、传统Rake接收机、解相关Rake接收机和基于恒模算法的自适应接收机,且收敛速度较快、复杂度较低。

同步CDMA系统中一种支持向量机的多用户检测器

支持向量机是一种建立在结构风险最小化原理之上的新的分类方法,与一些神经网络方法相比较他能更好地解决小样本问题。将支持向量机应用于同步信道多用户检测中,为研究CDMA多用户检测提供了一条新的途径,仿真结果表明其误码性能优于MMSE,逼近于单用户接收机。

OFDM系统载频偏移估计算法的研究

载波频率偏移是OFDM系统实现的关键问题之一。分析了OFDM系统载频偏移估计的2种算法,即利用循环前缀和训练序列方法。它们均为最大似然估计方法。分别讨论了它们的基本思想、实现方法和仿真结果。可以看出基于循环前缀算法复杂度较小,精度不高,而基于训练序列的算法有较高的估计精度,但降纸了系统传输效率。

扩频通信收发实验系统的设计与实现

为了使扩频通信收发实验系统中复杂抽象的算法具体化,利用自行开发的硬件平台作为发射机并利用RTLSDR作为接收机,开发了一套扩频通信收发系统。该系统可实现m序列与Gold序列等类扩频信号的实际发射与接收,并用Matlab对实际采样基带数据实现了载波同步与扩频码同步等复杂算法。该系统还可进行链路测试与信噪比估算等实验。

一种基于LTC2270的高速数据采集器设计与实现

软件无线电系统已经得到了广泛的应用,然而高速及高动态范围的数据采集仍然是其设计难点之一。针对此难点问题,基于LTC2270高速AD采样芯片及USB2.0接口芯片FT232H,设计了一款高速数据采样模块,其最高传输速率达到了40 Mbytes/s,对应16 bits量化的AD芯片,其符号速率达到20 Msymbols/s。其中,采用了Altera公司的EP3C5可编程器件完成了对LTC2270与FT232H的时序控制。在频谱分析仪的配合下,完成了对中频信号的直接采样。实验结果表明,该系统能提供大约77 d B的动态范围,可广泛应用于软件无线电平台及通信信号采集与处理。

面向光纤通信的大气激光应急通信系统设计

应急通信是指在突发事故造成通信中断或通信阻塞情况下的临时通信。结合应急通信的特点,给出一个面向光纤的大气激光应急通信系统,较为详细地说明了该系统中应急数字光端机的各模块功能,分析了PPM调制和锁相环原理和作用,最后指出了应急通信系统的应用前景。

MIMO-OFDM系统中一种改进的盲信道估计算法

针对MIMO-OFDM系统中线性预编码信道估计算法需要多次计算模糊度矩阵的问题,提出一种改进的盲信道估计算法.该算法首先对各天线上所接收信号的互相关矩阵进行处理,使信道估计矩阵的模糊度矩阵统一,再利用统一的模糊度矩阵通过迭代方法实现系统的信道估计.仿真结果表明,改进算法的估计精度在低信噪比时仅有较小损失,而在高信噪比时与现有的线性预编码算法接近,且具有较好的收敛性.与现有的线性预编码信道估计算法相比,改进算法显著降低了计算复杂度.