频率选择性衰落信道中的RAKE合并接收方案

针对非扩频系统很难实现多径分集接收的问题,通过判决反馈IIR(DF-IIR)均衡器得到对发送数据的估计,并根据该初始估计重构所有多径信号,再将接收信号中的主径和各多径分量区分开,最后将各分量按照最大比的方式合并以及解调判决,从而实现RAKE合并接收。DF-IIR均衡器可以完全消除噪声累积的现象,然而判决反馈同时会产生误差传播的问题,多径合并可以显著提高信噪比,从而抑制误差传播问题。仿真结果表明新算法可以取得明显的效果。

STBC块传输系统中的一种新型分集合并算法

该文在二发一收的空时分组码(STBC)单载波块传输系统中,提出一种空时和多径分集合并接收算法。通过基于STBC的单载波频域均衡(STBC-SC-FDE)算法得到对发送信号的估计,以此和信道状态信息(CSI)分离接收信号中的各多径分量,对各多径分量分别采用STBC合并,最后再将各多径分量的合并输出结果按照最大比(MRC)的方式进行合并,从而实现空时二维RAKE接收。该算法在较低的计算复杂度情况下,可以同时获得发射分集和多径分集,Monte Carlo仿真验证了该算法的性能。

多径衰落信道下QOTDM系统的盲均衡算法

提出准正交时分复用系统的一种高效盲均衡算法.在发送端将一路准正交时分复用样点序列移频后与另外一路叠加,得到频谱白化的发送信号,接收机用梳状滤波器对接收信号和移频后的接收信号滤波得到两路样点序列.通过改进的恒模算法对两路样点序列初步均衡,下采样后再通过恒模算法处理,当输出误差低于门限后切换到结合判决反馈的最小均方误差算法均衡,可消除多径衰落带来的符号间干扰.Monte Carlo仿真表明,在地空通信的多径衰落信道下,新算法可以明显消除准正交时分复用系统存在的"地板效应";当信道的莱斯因子为10 dB、误符号率为10-3时,新算法比正交频分复用有4 dB左右的性能改善.

基于单载波频域均衡的多径合并算法

为了提高传统单载波频域均衡(SC-FDE)算法的检测性能,将RAKE接收合并技术应用到非扩频的单载波传输系统。通过SC-FDE得到对发送信号的估计,并基于该初始检测结果和信道状态信息构建通过信道各条路径的多径信号,再根据干扰抵消(IC)原理,依次从接收信号中减去所构建的其他几径信号,得到其中各多径分量,最后将各多径分量在频域合并后再变换回时域进行解调判决。在3种不同的信道模型下进行了Monte Carlo仿真实验,SC-FDE分别采用迫零(ZF)和最小均方误差(MMSE)算法,RAKE接收合并算法分别采用选择性、等增益和最大比合并,实验结果表明,3种合并算法中,最大比合并取得的检测性能最优。

多径信道下码分复用系统的多符号联合盲均衡算法

在基于Walsh函数扩频的全速率码分复用(CDM)系统中,提出一种新颖的多符号联合盲均衡算法.对于循环平稳信号,可根据其二阶统计特性进行信道的盲估计,然而这必须以降低系统的传输速率为代价.CDM信号的二阶统计相关序列由于多址干扰(MAI)的影响,不具有循环平稳性,但是联合处理多个相互独立的码分复用符号,通过对多个符号的联合统计可以消除二阶统计量中MAI的影响.接收机采用匹配滤波器进行初步的解扩解调,并基于初始解调结果构造CDM信号,将该CDM信号以多个符号为单位与接收信号求互相关序列,从中提取信道信息进行信道盲估计并且均衡.在航空信道模型中的"En-Route"场景下对新算法进行了Monte Carlo仿真,实验结果表明当信噪比大于6dB后,新算法可以取得良好的抗多径衰落性能.

一种酉空时调制的快速搜索译码算法

针对系统产生的酉空时星座,提出一种快速的搜索译码算法.接收机产生一个星座点,与接收信号对应维相乘后,将各维乘积分量按照不同的累加方式累加,得到4个星座点与该接收信号的相关系数.新算法通过几次加减法与三次内积运算,可以节省产生另外3个星座点所需的计算旋转矩阵的乘法、旋转矩阵与基本矩阵的乘法以及这3个星座点与接收信号的相关运算.理论上证明了新算法完全没有损失性能,可以将最大似然算法的搜索范围降低75%左右.

莱斯衰落信道下的干扰抵消均衡器

将干扰抵消(interference cancellation,IC)技术引入莱斯衰落环境中的单载波传输系统,构成一种具有抑制符号间干扰能力的高效均衡器。通过匹配滤波器(match filter,MF)或均衡器对发送信号初始检测,根据检测结果和信道状态信息构建通过各个路径的信号并从接收信号中抵消,只保留接收信号中的主径分量进行最终的解调译码。解调结果也可以用来重新构建多径信号,从而形成多级IC结构,提高检测性能。在SUI-5信道模型下的Monte Carlo仿真结果表明,多级IC均衡器可以明显地提高初始检测的性能;当检测级数相同时,初始检测采用均衡器可以比MF取得更优的性能。

非最小相位系统的高性能均衡器

在单位圆上存在零点的深衰落信道条件下,常规的均衡器很难有效工作,针对这种非最小相位系统,提出了一种新颖的合并均衡算法.将接收信号分别通过带有判决反馈结构的无限冲激响应(IIR)均衡器和时间反向IIR均衡器滤波,对二者的输出结果合并再解调判决.由于时间正、反向判决反馈IIR均衡器对同一个符号的迭代滤波是在互不相关的背景噪声下进行,合并之后可以明显地提高信噪比,从而有效抑制单向判决反馈IIR均衡器中的误差传播现象.仿真结果表明,针对单位圆上存在一个零点的非最小相位系统,新算法可以取得良好的性能,并能超过线性滤波均衡的理想性能界.

一种改进的自适应线性网络多用户检测器

采用粒子群优化算法结合LMS算法来改进自适应线性网络的训练过程,改变了传统神经网络交错反复周期性循环训练样本的训练方式,可以逐个样本的进行训练来达到全局最优,从而从根本上克服了神经网络动态适应性能差的缺点。计算机仿真结果表明,改进的自适应线性网络构成的多用户检测器(简称ANN-MUD),动态适应性能明显改善,实用性大大增强。

基于块调制的MIMO-OFDM系统

该文在MIMO-OFDM系统中提出基于块调制的OFDM算法,降低了循环前缀(CP)所占的系统开销。在每个发射天线,将P个OFDM符号联合调制组帧后共用一个CP,到达接收天线后,接收帧经过分解可得到P个接收数据块,各数据块无相互间干扰。其中第p个接收数据块等于各个发射天线的第p个OFDM符号通过MIMO信道后到达接收天线的和,该文算法与传统MIMO-OFDM系统本质上传输方式相同,因而传输性能也相同,而频带效率则明显提高。

一种高精度的扩频同步方法

针对直接序列扩频(DS)系统,提出相关峰判决反馈叠加同步法,在传统滑动相关同步法的基础上,将滑动相关器得到的相关序列根据粗同步后码元判决结果叠加处理,可以将精同步点处信噪比提高很多,从而能够准确找到精同步点的位置。

一种新的混合信道盲均衡算法

为同时提高盲均衡的稳态MSE性能和收敛速度,该文提出了一种混合信道盲均衡算法。该算法采用判决反馈均衡器结构,在判决可靠时采用DD-LMS(Directed Decision-Least Mean Square)误差项进行迭代,而判决不可靠时采用改进恒模算法(Modified Constant Modulus Algorithm,MCMA)误差项进行迭代,同时判决可靠区间根据直接判决误差进行自适应迭代。该文采用经过数字无线信道的64QAM信号进行了信道均衡仿真。仿真结果表明,相比MCMA算法,该文提出的混合盲均衡算法有效地提高了收敛速度,并具有良好的稳态MSE性能,在误比特率为10?6时,能提高SNR约2dB。

多小区多用户TDDMIMO下行链路干扰抑制预编码算法

针对多小区多用户TDD MIMO下行链路,提出了一种基于预编码的联合干扰抑制算法。首先,利用广义MMSE信道逆的QR分解设计预编码矩阵抑制下行链路的多用户干扰(MUI)。然后,从信号能量泄露的角度设计第二个预编码矩阵抑制小区间干扰(ICI)和残留的多用户干扰。该算法能够利用TDD MIMO信道的互易性,不需要用户端的反馈。在市区微小区组成的多用户TDD MIMO系统中的仿真结果表明,该算法能有效地提高系统容量和用户端平均信干噪比(SINR)。

一种新颖的宽带地空通信系统方案

低仰角下的宽带地空通信信道存在严重的多径衰落现象，其信道特性与地面移动通信的情况很不相同，不适于采用正交频分复用技术，为此建立了低仰角下的宽带地空信道模型，并提出了一种正交码分复用与分组编码技术相结合的通信系统方案．理论分析和仿真实验结果表明：该系统能够容忍40个码元以内的多径时延，当信道的莱斯因子在6～7dB时仍然可以获得很好的误码特性．由于该系统采用多值PN码M元扩频实现正交码分复用，因此其频带效率与非扩频系统相同；其次其码元较短，因而对信道动态变化的适应能力优于相应的正交频分复用系统．此外，它不必进行信道估计和均衡，因而其硬件实现的复杂度很低，在宽带地空通信中具有很好的应用前景．

多用户MIMO系统中连续块对角化预编码算法

块对角化(BD)预编码是多用户MIMO(MU-MIMO)系统下行链路中广泛采用的线性预编码方案.当用户有多路数据流时,传统的BD预编码存在数据流间等效信道增益不平衡的问题.该文基于BD预编码算法,提出连续BD预编码(SBD)算法.新算法考虑天线间干扰提出新的干扰矩阵构造方法,连续地计算每根接收天线所对应的预编码矩阵.SBD预编码减小了由BD预编码引起的每个用户多路数据流之间有效信道增益的差距,提高了用户的平均误码性能.发射机采用空间分集的发送策略时,接收端进行合并,与BD算法相比,能够获得更多的分集增益.计算机仿真表明,在{2,2}×4的MU-MIMO系统中,当误码率为10^(-3)时,所提算法与现有BD算法相比,获得约2dB的性能增益.

一种采用匹配滤波器插值的符号定时同步方法

针对多项滤波器组符号定时同步方法复杂度高的问题,提出一种基于匹配滤波器插值的符号定时同步方法.该方法根据定时误差调整插值步长,通过不同的插值步长对预设的匹配滤波器脉冲响应进行插值,调整匹配滤波器的群延时,从而实现符号的定时同步.与传统的多相滤波器组方法相比,该方法复杂度低,易于实现高精度符号定时同步.采用匹配滤波器插值构建了同步环路,并以每符号2采样值的采样速率进行了环路仿真,结果表明该方法比复杂度相当的多相滤波器组方法在误码率为10-3时信噪比提高约1 dB,能够以更低的复杂度实现高精度符号定时同步.

一种V-BLAST系统的高性能联合检测算法

提出V-BLAST(Vertical Bell Labs Layered Space-Time)系统的一种新的联合检测算法,先通过迫零(ZF)或最小均方误差(MMSE)算法初步检测,粗判决得到包含nT层信号的初始解向量,然后在信号解空间中找到与初始解有最小错误距离的nT个解向量,最后用最大似然(ML)算法从这nT+1个解向量中找出最优解。以QPSK调制方式为例,计算机仿真验证了在准静态平坦衰落信道中新算法的检测性能,与ZF和MMSE算法比较,该算法能明显提高系统性能,在4×4的MIMO系统中,当误码率在10-2数量级时可以获得6dB左右的增益,而且新算法比ML算法的复杂度低很多。

超宽带通信中的伪混沌脉冲位置调制

提出了一种新的适于超宽带脉冲通信的伪混沌脉冲位置调制方式(PCPPM),该方式采用符号动力学对混沌脉冲位置调制方式(CPPM)进行了改进,作为载波的脉冲串的相邻脉冲之间的间隔由混沌映射的符号动力学特性确定,采用脉冲位置调制方式对二进制符号进行调制。系统可以在无辅助握手的情况下获得同步。与CPPM相比,其降低了对脉冲间距的测量精度要求,适合数字方式实现。由于系统输出的脉冲间隔是随机分布的,具有近似噪声的频谱特性,最后对系统的性能进行了分析和仿真。

基于粒子群优化算法的功率倒置阵列

针对功率倒置阵列采用最小均方(LMS)算法不能兼顾收敛速度和稳态误差的问题,以及采用递归最小二乘(RLS)算法运算量增大,实现复杂等缺点,提出采用时变适用度函数的粒子群优化(PSO)算法.通过引入可变的惯性因子、可变的最大速度、选择机制等操作,自适应调整阵列权系数来寻找最优权值.将此算法应用于功率倒置阵列中能有效地生成零陷抑制干扰.

一种高效的酉空时信号译码算法

针对系统产生的酉空时码,提出一种高效的译码算法.接收机计算连续产生的L/2+W(L为星座点数目,W为窗长)个星座点与接收信号的内积范数,将L/2+W个内积范数每隔W的范数值相加,得到L/2个和值;从所得到的和值中搜索极大值,通过该极大值的位置可以将搜索范围降低至3个星座点,最后比较这3个星座点便可搜索到全局最优解.所提算法可以有效地降低最大似然(maximum likelihood,ML)算法的搜索空间,窗长W越小搜索空间降低越多.计算机仿真结果表明,针对给定的星座点,当窗长W为4时,所提算法将ML算法的搜索空间降低一半,而信噪比损失只有2 dB左右.