卷积码差分跳频系统抗部分频带干扰的性能

基于对无编码差分跳频系统抗部分频带干扰性能的研究,将卷积码引入差分跳频系统,研究了在有精确干扰状态信息的情况下,采用无迭代译码和迭代译码时相对于无编码系统的性能改善。同时,在无法得到精确干扰状态信息的情况下,提出了一种迭代干扰状态估计及译码算法。理论分析结果表明:在有精确干扰状态信息的情况下,采用卷积纠错编码和无迭代译码,对可用频率数为8的差分跳频系统,当比特误码率(BER)为10^(-6)时,性能改善约为2.5dB;而采用迭代译码,当BER为10^(-10)时,相对于无迭代译码,性能可进一步改善6dB。仿真结果则验证了迭代估计及译码算法的正确性,采用该算法可使编码系统在无精确干扰状态信息的情况下,仍能保持良好的抗干扰能力。

短波差分跳频系统抗部分频带干扰性能分析

对接收端采用非相干平方律能量检测器及维特比译码器的短波差分跳频通信系统,在无衰落信道和频率非选择性慢衰落信道下抗部分频带干扰的性能进行了理论分析。若信道存在衰落,则假设每跳所经历的衰落过程是相互独立的,且服从瑞利分布。部分频带干扰被模拟为加性高斯噪声,分析中考虑了背景热噪声。结果表明差分跳频相邻两跳频率之间的相关性为系统提供了良好的抗部分频带干扰的能力。若忽略背景热噪声,则当信干比为20dB时,在无衰落信道下最坏情况比特误码率可达10-5,而在频率非选择性瑞利慢衰落信道下最坏情况比特误码率可达10-3。

BICM在差分跳频系统中的应用

将比特交织编码调制(BICM)技术应用于差分跳频(DFH)通信系统,在加性白高斯噪声(AWGN)信道及频率非选择性瑞利慢衰落信道下,对采用无迭代译码及迭代译码的系统比特误码率(BER)上界进行了理论推导及数值仿真验证,并与传统的差分跳频系统的性能进行了比较。其数值仿真结果表明:采用BICM技术的差分跳频系统,可以在不增加跳频带宽及译码复杂度的情况下,利用最优卷积码增大了其G函数网格图的最小自由距离。同时对于可用频率数为16的无迭代译码BICM/DFH,当BER为10-5时,在瑞利信道下相对于CHESS系统而言,其性能改善可达6dB。若采用迭代译码,则当BER为10-7时,其性能相对于无迭代译码可进一步改善3 dB。

同步短波差分跳频多址系统单用户及多用户检测的性能

该文讨论同步短波差分跳频在多址通信中的单用户与多用户检测的性能。给出了单用户检测在无背景噪声及有背景噪声的情况下,系统的比特误码率(BER)上界,并对其进行了数值仿真。其结果表明:在无背景噪声的情况下,当总用户数为2时,系统的BER可达10-6;若系统可以得到精确的干扰状态信息(JSI),则多址性能可以得到极大的提升。在此基础上,提出了一种迭代多用户检测算法,在迭代过程中估计各可用频率上的JSI,并利用它对多个用户进行极大似然检测,其仿真结果表明了多用户检测相对于单用户检测,其性能获得了明显的改善。

低密度奇偶校验码差分跳频系统的抗干扰性能

基于对无编码差分跳频系统抗干扰性能的研究,将低密度奇偶校验(LD-PC)码引入差分跳频系统,研究了其对差分跳频系统抗部分频带干扰性能的改善。当系统有精确干扰状态信息时,针对不同的干扰因子对非规则LDPC码进行了优化,给出了码长趋于无穷大时的抗干扰渐近集合平均比特误码率,并对优化后的LD-PC码与规则LDPC码的抗干扰性能进行了仿真。结果表明:当系统有精确干扰状态信息时,优化后的LDPC码差分跳频系统,相对于规则LDPC码差分跳频系统以及无编码差分跳频系统,在抗干扰性能上有明显改善。当系统无干扰状态信息时,提出一种迭代干扰状态估计及译码算法,其仿真结果表明:采用该算法可使编码系统在无精确干扰状态信息的情况下,仍具有极强的抗干扰能力。

动态频谱抗干扰系统在部分频带干扰下的性能

为了评估动态频谱抗干扰新体制在抗干扰通信中的性能,采用理论分析与仿真相结合的方法,研究了动态频谱抗干扰系统在部分频带干扰下的信道容量及比特误码率,并将其与常规跳频系统在部分频带干扰下的信道容量及比特误码率进行了比较.结果表明:在很宽的部分频带干扰因子取值范围内,动态频谱抗干扰系统的信道容量均大于常规跳频系统的信道容量,即使动态频谱抗干扰系统无干扰状态信息,其信道容量也大于有干扰状态信息的常规跳频系统的信道容量;在中高信干比处,动态频谱抗干扰系统在最坏情况部分频带干扰下的比特误码率低于常规跳频系统;同时,纠错编码还可以为动态频谱抗干扰系统的性能带来进一步的改善.

差分跳频与常规跳频抗部分频带干扰的性能比较

在差分跳频抗部分频带干扰比特误码率(BER)的理论分析结果基础上,将差分跳频系统与常规快跳频系统抗部分频带干扰的BER联合—切尔诺夫界进行了比较。在差分跳频采用维特比译码,且两系统均采用加权能量度量,并具有相同频谱效率的情况下,比较结果表明:在加性白高斯噪声(AWGN)与瑞利信道下,差分跳频的抗部分频带干扰性能明显优于快跳频系统。在AWGN信道下,当差分跳频的每跳传输比特数与快跳频系统的每符号比特数均为1,且BER大于10-6时,差分跳频系统达到相同BER所需的信干比(SJR)较快跳频系统低6 dB。

短波差分跳频系统序列译码的性能分析

基于短波差分跳频系统,提出了一种适于该系统的序列译码方法,并设计了适合序列译码的G函数。在加性白高斯噪声(additive white Gaussion noise,AWGN)信道和频率非选择性瑞利慢衰落信道条件下,对其比特误码率Pb性能进行了理论分析与数值仿真。仿真结果表明差分跳频的频率之间的相关性使其系统获得了一定的误跳纠正能力;如对于可用频率数为4、每跳传输1 bit的差分跳频系统,在AWGN信道条件下,当信噪比约为10 dB时,序列译码的Pb可达到10-4,相对于逐符号译码的性能改善为2.5 dB;在瑞利信道条件下,当信噪比约为18 dB时,序列译码的Pb可达到10-3,相对于逐符号译码的性能改善为15 dB,相对于逐符号译码,在短波差分系统中使用序列译码方法的效果更优。

联合迭代解调译码算法的短波FH/OFDM系统的性能分析

该文提出了一种基于联合迭代解调译码的短波跳频OFDM系统,并在其接收端采用非相干序列检测和迭代译码相结合的联合迭代解调译码算法。该联合迭代解调译码算法可以降低差分检测时所导致的性能损失,同时,也可以提高短波FH/OFDM系统的可靠性。仿真结果表明:该方法可使其系统在短波信道中获得较好的比特误码性能,当Eb/N0=5.5dB时,其系统的比特误码率可达到10-5,数据传输速率达到8.912kb/s,显然,该联合迭代译码解调算法是适合短波FH/OFDM系统的。

一种基于云模型的短波差分跳频频率转移函数

基于辛普森云模型,提出一种新的短波差分跳频(DFH)频率转移函数(G函数)算法,并对该G函数产生的跳频图案进行了数值仿真和分析。仿真结果表明:利用该G函数产生的跳频图案具有很好的汉明相关性、均匀性和连续性,并具有较好的宽间隔特性,且由于采用扩展形式的G函数,函数的复杂度大大提高,具有较强的抗破译性。

块迭代频域均衡技术在短波通信中的应用研究

为提升短波通信收端均衡算法性能,研究了单载波频域块迭代均衡技术的原理,给出了算法框架并推导了前、反馈抽头系数的计算公式,仿真了以CAZAC序列为同步头的单载波频域块迭代均衡技术在短波短帧通信中的性能,并与基于RLS准则的单载波时域均衡技术进行了对比。仿真结果表明,选取具有平坦功率谱特性的同步头或训练序列时,频域块迭代均衡能获得与时域均衡相近的性能,且计算复杂度明显降低。

基于限幅度量的动态频谱通信系统抗干扰性能

在短波干扰信道下,对采用限幅度量的动态频谱抗干扰系统比特误码率(BER)进行理论分析。以Odenwalder(2,1,7)卷积码作为纠错编码,给出系统的BER上界,并进行仿真验证。结果表明,采用纠错编码及抗干扰译码度量后,系统的抗干扰性能提升可达10dB以上。

互联网背景下高中信息技术教学的转变

在我国,信息技术作为一门重要的学科,从小学开始便开设了相关课程。高中时期更是信息技术教学的重要时期,一方面,信息技术知识的学习能够让学生更加了解社会与生活;另一方面,能够为我国所需的技术技能型人才培养打下坚实基础。然而,当今高中信息技术的教学效果并不理想。在互联网背景下,将互联网与信息技术课堂进行有效融合,能够在很大程度上改变传统的教学方法与策略。面对信息技术课堂中存在的诸多问题,本文有针对性地提出了增加课堂趣味性,让学生深入了解信息技术;增加教学内容,拓宽知识渠道;巧妙借助教学平板;理论与实践相结合等多种教学策略,以期提高高中信息技术课程的教学效果。

一种基于认知的动态频谱抗干扰新技术

针对传统的"固定频谱"通信体制在未来信息化战争中所存在的不足,基于认知无线电中机会频谱接入的思想,提出一种动态频谱抗干扰新体制。对动态频谱抗干扰体制的基本原理进行了简要阐述,并在短波干扰信道模型下,对采用硬判决译码的简化动态频谱抗干扰系统的信道容量进行了分析,定量给出了其相对于固定频谱通信体制的性能改善。最后,对动态频谱抗干扰实现中应解决的关键技术进行了探讨。

逐符号译码的短波差分跳频系统性能分析

提出了一种基于非相干平方律能量检测及逐符号译码的短波差分跳频系统方案,并在加性白高斯噪声(AWGN)信道与频率非选择性瑞利慢衰落信道条件下,开展了比特误码率(BER)性能的理论分析与数值仿真.数值仿真结果表明,差分跳频相邻两跳频率之间的相关性使其系统获得了一定的误跳纠正能力;对于可用频率数为4、每跳传输1比特的差分跳频系统,在AWGN信道条件下,当信噪比约为13.6 dB时,则BER可达10-5,而在瑞利衰落信道下,当信噪比约为33 dB时,则BER可达10-3.逐符号译码是一种实用的差分跳频译码算法.

内置等强缩尺3D打印支护系统的矿山相似物理模拟试验研究

相似模拟试验方法是矿山工程研究中一种重要的研究手段,它在解析岩层移动、矿山压力、多场耦合等方面具有明显优势.为进一步优化这种试验方法,本文利用3D打印技术制作缩尺支护构件并将其植入相似物理模型,整套模拟系统按照30∶1的比例以工程模型为原型进行缩尺,其中煤岩层和支护系统均遵照等强原则进行还原.缩尺煤岩层采用混凝土材料制备,缩尺支护系统采用不锈钢粉末3D打印制作成型;同时,本文设计加工了能够将相似物理模型适用于MTS伺服压力试验机的高强加载框架.测试中,通过声发射、数字散斑以及全程录像分析模型的微观破坏机理、位移场变化过程以及模型失效特征.测试结果表明:巷道周边关键测点位移变化、巷道和支护系统变形失效特征以及整体岩层变形破坏分区与真实情形高度吻合,符合矿山压力作用下的岩层变形规律.此外,声发射特征表明模型在多次受载过程中表现出凯瑟效应.本研究认为采用内置等强缩尺的3D打印支护系统具有极好的适应性,可提高测试精度,对于提升相似物理模拟研究水平具有参考价值和现实意义.