基于Golay互补序列空时编码的MIMO雷达波形设计

针对多输入多输出(MIMO)雷达正交波形设计中数值优化方法所得波形脉冲压缩旁瓣较高的问题,该文提出一种基于Golay互补序列空时编码的设计方法。该方法利用Golay互补序列的互补性,并通过对序列构成的脉冲串进行扩展的空时编码,减小了波形的自相关旁瓣和互相关,从而降低了脉冲压缩波形的旁瓣;然后,为解决多普勒频移导致波形检测性能下降的问题,利用零空间向量加权法对脉冲压缩后波形进行多普勒补偿,显著提高了其目标检测能力。仿真结果验证了该文方法的有效性。

基于Golay互补序列的压缩感知稀疏信道估计算法

该文针对现有基于压缩感知的信道估计方法峰均功率比高、计算量大等问题,使用确定性格雷(Golay)序列作为训练序列对稀疏信道进行信道估计,在接收端实现了对信道冲激响应的估计,给出了估计模型和具体的算法推演,推导了该方法的峰均功率比,并与基于随机高斯序列的压缩感知信道估计方法的性能、峰均功率比和计算量进行了比较。仿真实验表明:格雷序列以及随机高斯序列两种序列都可以重构出稀疏信道非零抽头系数,但是格雷序列对稀疏信道冲激响应的确定性观测估计值的均方误差(MSE)和匹配度性能(Match Rate,MR)均优于随机高斯序列,计算量降低了许多,且在OFDM系统中峰均功率比大大降低。

基于Golay互补序列的20 MHz眼科超声成像方法

目的研究一种新型20 MHz眼科超声扫描成像方法,可在满足临床成像分辨力和声能安全性要求的前提下,显著提高图像的探测深度,拓展20 MHz超声频段的临床应用范围。方法通过8位Golay互补序列,激励超声换能器产生超声波。回波信息经高速采集与匹配滤波后,采用相邻正、反编码扫描线数据复用的方法交替相加,完成解码运算。在保证图像扫描线数和扫描帧频的前提下,实现实时显像。最后通过钨丝靶线和仿组织超声体模实验,验证了新的成像方法在保持原有分辨能力与扫描帧频不变的前提下,提高了图像的探测深度。结果与传统单脉冲模式相比,Golay互补编码模式成像中轴向分辨率与侧向分辨率分别达到80μm和150μm,小信号探测深度增加约0.5 cm,图像信噪比也得到显著改善。结论基于Golay互补序列实现20 MHz眼部组织超声成像,相对于传统成像方式可极大改善图像质量,具有很好的临床应用前景。

用于减小OFDM信号PMEPR的Golay互补序列的编码和译码算法

基于Golay互补序列和Reed Muller码的关系,提出了一种把输入信息序列编成Golay互补序列的分组编码算法,该Golay序列同时还具有Reed Muller码的纠错能力.此外,还利用该编码算法对一个16子载波的8PSK OFDM系统的PMEPR特性进行了仿真,并把它与使用普通Reed Muller码字得到的PMEPR特性作了对比,结果表明由该编码算法获得的PMEPR不超过3dB.对于所提出的编码方案,研究了基于快速哈达玛变换的一种高效译码算法.最后根据编码和译码算法,对OFDM系统在AWGN信道下的误比特率特性进行了仿真,仿真结果和理论分析趋于一致.

高效GOLAY序列相关器的FPGA实现

介绍了二进制互补GOLAY序列及其FPGA(现场可编程门阵列)实现。首先介绍了GO-LAY序列递归生成方式,由此导出了高效GOLAY序列相关器的滤波器实现结构。高效GOLAY序列相关器算法实现复杂度低,特别适用于高速数据传输的情况。然后介绍了基于FPGA的实现方案,并且进一步提出了改进方案,大大节省了硬件资源。相对于传统的串行或并行相关器,高效GOLAY序列相关器在节约硬件资源和提高工作频率上都有很大的优势。硬件仿真结果表明,该结构能满足高速数据传输的快速计算要求,且硬件资源占用很少。

Ⅱ型Z-优化二元互补序列对的构造

该文以长度为N(N为整数)的Golay互补对(GCP)为种子序列对,在种子序列对的3个选定位置中插入特定的码元,构造出长度为N+3的Ⅱ型Z-优化2元Z-互补序列对(ZCP)。与已知同长度Ⅱ型Z-优化2元Z-互补序列对相比,构造的新序列有更低的峰均包络功率比(PMEPR)。Z-互补序列对和Golay互补序列对都广泛应用于正交频分复用(OFDM)系统和码分多址(CDMA)系统等,但前者有更灵活的序列长度和更多的序列数量,更能满足应用的需求。

一种基于格雷互补序列抑制峰均功率比的方法

正交频分复用(OFDM)信号调制中存在的高峰均功率比(PAPR),为其实用化设置了障碍。具体分析了采用格雷互补序列和雷德密勒码来降低PAPR的算法,并用MATLAB进行了仿真,验证了当采用PSK调制时该编码方法可将PAPR降至3dB以下。

降低16QAM-OFDM信号峰均功率比的方法研究

针对OFDM峰均功率比(PAPR)问题,提出利用Golay互补序列(GCS)降低16QAM-OFDM信号PAPR的方法,分析了其PAPR最大值、16QAM序列集合大小以及编码率,讨论了编译码算法和纠错能力。研究结果表明,这些降低PAPR的方法在系统设计有不同要求时具有不同先决应用条件。

降低FSO-OFDM系统峰值平均功率比研究

虽然OFDM调制技术在射频领域中已得到了广泛的研究,但在无线光领域中的研究才刚开始。由于FSO-OFDM系统中采用马赫-曾德尔(MZM)调制器进行电光转换,该调制器的转移特性曲线为余弦函数,存在很大的非线性问题,因此,FSO-OFDM系统比射频OFDM系统对PAPR更加敏感。为了降低系统PAPR,重点研究了基于Golay互补序列和Reed-Muller码的编码类降低PAPR的算法,对输入的二进制序列进行编码,产生Golay互补序列作为传输码字,来降低系统PAPR,并通过MonteCarlo方法对其进行了仿真验证,结果表明该算法在QPSK系统中可以将峰值功率控制在3 dB以下,在QAM系统中峰值功率可以降低至4.5 dB。

基于分组格雷编码的OFDM雷达通信一体化系统峰均功率比抑制

基于OFDM共享信号的雷达通信一体化系统具有较高的峰均功率比,由于编码率的限制,采用格雷序列编码抑制系统峰均功率比(PAPR)的算法只适合应用于子载波数较少的场合。针对子载波数较多的系统,该文提出一种利用分组并行格雷编码结合系数加权优化的PAPR抑制算法,通过将输入比特流分为若干组并行比特,分别进行格雷序列编码、数据符号调制以及逆傅里叶变换,将结果合并就可以得到一个OFDM符号。在合并之前对每一组引入若干加权系数,这样就构成了多个可供选择的OFDM符号,通过选择具有最小PAPR值的OFDM符号作为发射信号,实现系统PAPR抑制。最后,仿真了3种不同分组方案下PAPR抑制能力、通信误码率以及雷达宽带模糊函数,仿真结果表明,该算法可有效抑制系统PAPR,降低系统误码率,其雷达宽带模糊函数仍为近似图钉型,具有良好的距离和速度分辨能力以及测距、测速精度。

格雷互补序列在BOTDR中的应用研究及性能分析

在基于布里渊散射的光时域反射计中,信噪比和空间分辨率是一对一直未能解决的相互制约的因素,而扩频技术是一种常用的提高信噪比的方法。格雷(Golay)互补序列具有好的时域构成特性和频域互补特性,经过适当的信号变换后可以作为一种扩频技术用作光纤传感系统的探测信号。详细讨论了如何在光系统中使用单极性脉冲达到双极性脉冲的效果,并在此基础上设计了一个使用Golay互补序列作为探测脉冲的外差检测式光纤传感系统,在10 km传感距离1 m空间分辨率的基础上,获得了0.41 K的温度分辨率和7.4με的应变分辨率,并定性给出了系统的仿真结果。分析表明使用Golay互补序列作为光纤传感系统的探测脉冲既可以提高系统的信噪比、温度和应变分辨率等性能又不降低系统的空间分辨率。

关于二元互补序列的核的讨论

综述了二元互补序列的性质和已取得的成果，用计算机搜索方法研究了二元互补序列的等价类和核．得到结论：存在２０长二元互补序列的核，并猜想还存在长为２ａ１０ｂ２６ｃ（ａ，ｂ，ｃ ０）的二元互补序列的核；８长和１６长二元互补序列可由２长二元互补序列的核生成，并猜想全部２ｒ长二元互补序列可由２长互补序列的核生成．

高帧率超声成像系统中一种高信噪比扇形成像模式的实现

基于有限衍射波束的高帧率(H igh fram e rate,HFR)成像系统能实现快速成像,但成像区域为矩形,使得远区成像的信息量受到一定的限制;同时由于通过一次发射事件成像,信噪比较低。本文提出一种方案有效地解决了这些问题。方案采用G o lay互补序列作为激励信号及两次发射与接收过程,每个发射事件同时发射两个不同角度的平面波。在对接收信号进行处理时,利用G o lay互补序列良好的正交性及其相关函数为冲击函数特征,不仅显著地提高了接收信号的信噪比,而且有效地分离出相对于不同发射角度的两个平面波的回波信号。然后分别用HFR成像方法重建不同区域图像,最后合成一帧扇形成像。

利用格雷互补序列降低多载波CDMA信号的峰平比

多载波 CDMA信号峰平比比较高 ,影响到功放的功率效率 ,这已经成为限制多载波 CDMA技术应用的一个关键因素。本文分析表明 ,多载波 CDMA信号的峰平比与编码序列频谱幅度特性有关 ,采用格雷互补序列(Golay complementary sequences)能有效降低信号的峰平比。数值分析和仿真结果表明 ,对于任意长度格雷互补序列的多载波信号 ,其峰平比上限为 6d B,并且峰平比随序列长度的变化波动很小。而长度为 1 5 ,3 1 ,63的 m序列多载波信号的峰平比分别为 9.47,1 2和 1 5 .0 6d B,并随序列长度的增加而增加。格雷互补序列多载波信号的峰平比性能明显优于

降低OFDMA系统峰均功率比的编码-PTS方法

OFDMA系统的峰均功率比(PAPR)的抑制技术具有很大的工程实用价值。传统的降低OFDMA系统中峰均功率比的编码方法存在只适用于子载波数较小系统的问题,限制了其实用性。为了解决这一问题,借鉴采用部分传输序列(PTS)降低中峰均功率比的方法,将输入的数据符号等分成若干组,分别对每一分组进行编码,然后再通过辅助信息来合并这些分组,由此提出了一种适用于OFDMA系统降低峰均功率比的改进型的方法编码-PTS方法。同时,分析了利用迭代方法寻找次优辅助信息的方法,利用该方法能够降低系统的复杂度。仿真结果表明编码-PTS方法能够改善OFDMA系统的峰均功率比性能。

格雷互补序列在分布式温度传感系统中的应用

针对传统分布式温度传感系统的信噪比差问题,提出了利用格雷互补相关序列代替传统单脉冲实现的方案。理论分析表明,采用该技术能有效提高信噪比。最后利用MATLAB进行了仿真验证。

利用格雷互补序列和雷德密勒码来降低PAPR的方法

简述了目前降低峰均功率比的几种方法,给出了利用格雷互补序列和雷德密勒码来降低OFDM系统PAPR的方法,并进行了蒙特卡罗仿真,结果表明该编码方法可将PAPR降至 3dB以下,并具有良好的纠错检错能力。

基于多相互补序列的多载波信号的峰值因子分析

针对具有相同幅度和等频率间隔的许多余弦函数组成的多载波信号,本文首先对它们的峰值因子上界进行了推导,得出它取决于由多载波信号初始相位组成的复序列的幅度谱.然后证明了由多相互补序列对中任一互补序列构成的多载波信号的峰值因子小于或等于6dB.最后,给出了由长度等于10的多相互补序列构成的多载波信号的两个仿真例子,结果表明它们的峰值因子在5～6dB之间,和理论分析相吻合.此外,还发现二进制Golay互补序列能够产生对称的多载波信号,该特性对于某些应用是很有用的.

一种适合同步与信道估计的信号帧结构设计

提出了一种结合PN序列和Golay互补序列的超帧结构,并给出了相应的同步和信道估计的实现方法。在进行同步时,先采用PN序列差分相关算法进行粗同步,再利用交替插入的Golay互补序列进行细同步。在进行信道估计时,利用Golay互补序列的理想非周期自相关性质进行时域信道估计。仿真证明,超帧结构同时包含PN序列和Golay序列,在同步和信道估计时能兼顾这两种序列的优点。

一种适用于MIMOSC-FDMA系统的高效时域信道估计

提出一种由Golay互补序列构造双边梳状导频的低开销时隙结构和时域信道估计方案,其适用于时变频率选择性衰落信道中的MIMO SC-FDMA系统.结合左循环移位的快速周期Golay相关和右循环移位的快速周期Golay相关,提出一种在时域中高效实现MIMO信道估计的对称格形结构.对比采用快速傅里叶变换的频域信道估计方案,采用该格形结构实现时域信道估计,其计算复杂度显著降低.低复杂度能降低处理器功耗,有助于实现"绿色通信".仿真结果表明,在高速移动信道中,对于信道估计均方误差和平均误码率性能,提出的方案具有优势.