基于可微分架构搜索的多载波信号自动调制识别

针对城市多径信道下缺乏多载波信号通用数据集,以及传统信号特征与网络模型难以有效识别低信噪比下失真信号调制类型的问题,提出一种基于可微分架构搜索的多载波信号自动调制识别算法。首先,产生了常见OFDM、FBMC与OTFS多载波信号经过典型城市多径信道的接收信号数据集,选取对调制参数不敏感的信号时频图作为特征向量来训练神经网络;其次,采用可微分架构搜索方法自动搜索最佳网络结构,避免了网络结构设计的反复验证工作;最后,在特征学习过程中引入联合注意力机制,将失真信号特征进行空间转换以降低多径干扰影响,同时计算特征图各通道信息权重并排序,以提升相关特征图通道的分类效果。仿真结果表明,所提算法不仅能提升在城市多径信道环境下尤其是低信噪比时的识别正确率,而且对调制参数变化和小样本场景具有更好的鲁棒性。

正交通道中码分干扰对载波捕获的影响分析及研究

在多功能数字基带的信号处理过程中,由于正交通道的码分干扰较大,传统的FFT算法无法进行载波捕获。文中从理论上分析了正交通道中扩频码对FFT算法的影响,并进行了仿真分析,最后提出双向搜索捕获算法和增加平方算法两种方法在消除码分干扰中的应用。双向搜索捕获算法在完成码捕获的同时能获得多普勒频率;增加平方算法能有效消除码分多址的影响,精确计算多普勒频率,简单实用。实验结果表明,两种消除码分干扰的算法各有优点,在实际工程应用中可根据需要选择使用。

基于立方Farrow结构的插值细搜频偏估计算法

在高动态通信环境中,由相对运动引起的多普勒频移会在接收机下变频所得的基带信号中引入残留频偏,致使基带信号的相位发生偏离。对频偏进行精确估计是提升高动态环境通信质量的重要途径。传统方法通常通过对快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)后所得频谱进行一维搜索来估计载波频偏值,只能估计整数倍频点。为了进一步提高频偏估计的精度,本文提出了一种基于立方Farrow结构的插值细搜(Interpolation Detail Search, IDS)算法。仿真结果表明,此算法仅在16倍插值条件下就得到了逼近克拉美罗界(Cramer-Rao Bounds,CRB)的频偏估计性能,信噪比精度损失仅为1.2 dB,具有良好的估计性能。

基于天牛须种群算法的整周模糊度解算算法

如何快速、准确地固定整周模糊度是载波相位测量中的一个关键问题。为了提高整周模糊度搜索速率,提出了一种基于天牛须种群算法(beetle antennae colony search, BACS)的整周模糊度解算算法。通过与BAS算法、BAS-Nadam算法、LAMBDA算法以及MLAMBDA算法进行解算速率、稳定性的对比实验,在三维模糊度解算时,BACS算法在与LAMBDA和MLAMBDA算法解算成功率相当的情况下,能利用更少的时间搜索到模糊度最优解。为了验证BACS算法在高维模糊度解算以及工程解算情况下是否适用,进行了高维模糊度解算的实验以及单频单GPS系统下BACS算法的应用实验。分析及实验表明,BACS算法能很好保证高维模糊度解算的实时性和鲁棒性,对于12维模糊度解算,平均解算时间0.068 s,解算成功率为92%,对于低维模糊度解算,解算速率更快,解算成功率更高。在单频单GPS系统工程解算中,x、y、z方向定位精度分别为±0.008、±0.01、±0.01 m,能达到厘米级精度定位。

融合工频通信的电力线载波路径搜索算法

对于配电网低压侧电力线通信网络而言,电力线信道具有未知性、时变性、多样性等特点,在实际应用中存在着通信可靠性较低的问题。而电力线双向工频通信系统(TWACS)具有抗干扰、抗衰减能力强的优势。目前路径搜索信令和数据传输都采用同样的技术传输。路径搜索信令通信可靠性低会严重制约路径接力算法的选择和中继接力的效果。对此,文中在阐述低压配电网电力线载波通信网络拓扑和特征的基础上,提出了一种融合TWACS的电力线载波路径搜索算法。对初始路由表进行优化、参数分析及对比分析,来说明该算法的有效性及优越性。同时,分析了路径搜索算法的抗毁性。从理论上深入归纳、分析和总结了该算法的建模理论。结果表明算法在提高有效性和可靠性等方面优势明显,能够更好地满足配电网中电力线中继传输需求。

基于最优化搜索的迭代载波同步算法

码辅助的迭代同步算法将编码增益引入到同步环路中,能够有效实现低信噪比环境下的载波同步。针对低信噪比条件下码辅助同步算法存在参数估计范围小的问题,提出了基于最优化搜索的迭代载波同步算法。该算法通过研究载波偏差与译码软信息的关系,得出一种较简单的评价函数,再利用均匀搜索方式结合改进的Powell算法来获取同步参数的最佳估计,以实现准确的载波恢复。仿真实验验证了该算法在低信噪比条件下,能够有效补偿载波偏移,且具有较大的同步范围,在一定迭代次数之后可逼近理想同步。

一种用于GPS整周模糊度OTF求解的整数白化滤波改进算法

提出一种用于整周模糊度OTF求解的整数白化滤波改进算法。该算法首先对整周模糊度的协方差矩阵进行整数白化滤波处理 ,以降低整周模糊度间的相关性 ,然后构造搜索空间来判定是否需要进行搜索。如果需要 ,则通过搜索来确定变换后的整周模糊度 ;如果不需要 ,则通过直接取整来确定整周模糊度 ,进而得到原始的整周模糊度和基线分量的固定解。初步试验结果显示 。

大频移低信噪比下扩频通信的载频提取及其DSP实现

针对低轨卫星 DSSS通信中的信号载频提取难点 ,对载频 -码元的时频联合二维搜索的快速算法进行了改进。利用 FFT在频域处理循环相关 ,有效地降低了搜索的运算量 ,在 6ms内同时捕获扩频信号的载频和码起点。以 ADSP BF5 3 3构建其手持终端的硬件平台 ,体积、功耗小 ,抗干扰能力强 ,在 -2 1 d B的低信噪比下仍能够稳定工作。最后给出了试验数据并进行了分析。

跳频OFDM低压电力线通信网络优化算法研究

提出一种优化跳频OFDM通信网络性能的新方法,在考虑传输节点位置及空间分布的情况下,分析物理干扰信道下传输中断率的闭式解,并用其表征跳频OFDM低压电力线载波通信网络的传输能力;以中断概率作为系统目标函数,采用穷举搜索和梯度搜索算法联合优化跳频信道数、OFDM调制指数和差错控制编码速率,旨在寻找跳频信道数、调制指数和差错控制编码速率的最佳组合,使得网络传输性能最优。

采用改进杜鹃搜索算法的主动配电网双层分布式风电规划方法

随着可再生能源尤其是风电的大规模接入,配电网规划面临着新的巨大挑战。提出了一个主动配电网双层规划模型,其上层为风电场的选址定容规划,下层是考虑配电网公司主动管理费用的最优潮流运行控制。上述双层规划问题是复杂的混合整型非线性规划问题,使用常规的确定性方法很难求解获得其全局最优解。为此,提出了基于杜鹃搜索算法的混合改进算法,使用正弦载波Levy飞行方法来产生满足上下限约束的新解,并通过正弦扩展载波进行局部精确搜索。然后将双层规划模型转换为等价的单层优化模型,并进一步构建了双目标优化模型。最后,通过IEEE 33节点测试系统对所提出的模型和算法进行了验证。

一种载频信息未知的目标方位估计快速算法

针对载频未知目标方位估计方法的二维搜索运算量大的问题,提出一种基于分离变量方法的目标方位估计新方法,该方法通过泰勒展开将阵列的导向矢量近似为仅含有方位因子的矩阵和仅含有频率因子的向量的积,并通过矩阵变换将二维MUSIC方位估计的空间谱函数中的频率因子约去,在此基础上进行目标的方位估计。整个计算过程只需进行一维搜索即可获得多个目标的方位,有效地减少了原二维搜索算法的计算量。仿真结果表明:该方法高信噪比条件下均方根误差约为0.3°,可以满足工程需要。

DVB-S2信号基于波形特征的载波搜索研究

为了便于从未解调载波入手找出频谱分析方法,从系统角度对卫星DVB信号的传送过程进行了Simulink仿真,得到了接收端未解调解码的多载波信号频谱,并使用基于波形特征的方法对载波频率进行提取。

舰载反潜直升机蛇形机动前方护航搜索方法及其仿真

使用舰载反潜直升机进行护航反潜是保证航渡过程中的水面舰艇编队对潜防御安全的重要方法。针对编队前方护航反潜的实际需要和反潜直升机使用吊放声纳搜索的特点,提出了蛇形机动前方护航搜索方法,建立了同步模型,提出了提高搜索效能的基本方法。通过建立仿真模型对蛇形机动搜索方法的搜索效能进行了仿真,得出了一些有益结论,为舰载反潜直升机护航反潜的作战使用提供了依据。

基于幂函数载波的混沌退火搜索算法

提出了一种用于求解组合优化问题的混沌优化策略.在寻优过程中,利用混沌搜索的方法确定解矩阵的变化位置,使得解矩阵在合法解空间内不断遍历寻优.为提高混沌搜索的充分性和遍历性,混沌载波采用幂函数载波的方式,并结合模拟退火的思想来确保算法具有跳出局部极小到达全局最优的遍历寻优能力.该算法可用于多种实际工程问题的求解中.仿真结果验证了该算法的有效性.

一种降低复杂度的迭代载波同步算法

针对低信噪比环境下编码辅助载波同步算法存在复杂度高和实时性差的问题,本工作引入估计积分器不断补偿信号向量、减小待估偏移值.在此基础上,提出新的同步迭代停止准则;当LDPC码的各变量节点的对数似然比绝对值的均值趋于稳定时,提前停止迭代.仿真结果表明,该算法在缩小频率搜索范围的同时,大大减少同步迭代次数,且与理想同步译码相比,性能损失不超过0.12 dB.

樽海鞘群算法在可见光通信调制器的应用

针对可见光多载波通信系统传输速率低、帧间干扰大的问题,采用改进的樽海鞘群算法对可见光多载波通信系统的调制器算法进行优化,以提高可见光通信的数据传输速率。该文详细分析了可见光通信系统的多载波调制器,全面考虑了相关调制系统的重要参数集,并给出合理的质量评价函数。将布谷鸟搜索算子引入樽海鞘群算法以增强其全局搜索能力,最终利用改进的樽海鞘群算法对可见光通信多载波调制器做优化。仿真实验结果表明,运用樽海鞘群算法能够对可见光通信多载波调制系统的参数进行优化,提高可见光通信的传输速率。

预付费低压集中抄表系统开发及应用

依靠低压电力载波通信技术发展起来的集中抄表应用系统,能实现台区电费的远距离集中抄录,监控对台区总电量、线损的统计、计算,有效缓解了抄收电费工作量大的问题。

基于前导脉冲辅助的相位调制1090ES信号载频同步算法

基于相位调制扩容1090ES信号为ADS-B带来新的功能和应用,载波频率同步是扩容信号需解决的一项关键技术。针对扩容1090ES信号的突发载频同步问题,提出了一种基于频偏捕获和相位误差跟踪环的快速同步方法,频偏捕获采用前导辅助脉冲相关性判决进行二叉树频率搜索,捕获载频偏差并校正得到频偏较小的基带信号,相位误差跟踪环实现对小频偏信号进行频率估计和补偿。仿真结果表明:该方法适用于基于相位调制的扩容1090ES信号接收系统。

短波信道下直扩信号检测与载频盲估计

针对通信侦察识别中广泛遇到的短波信道下直接序列扩频信号(DSSS)的检测与参数估计问题,提出了一种利用广度优先搜索邻居(BFSN)聚类分析提取未知信号高阶循环累积量循环频率的算法。该算法通过聚类比较截获信号的各类峰值,剔除干扰和奇异类信号,克服了短波信道中常见的多径效应引起的码间串扰(ISI)影响,从而实现了在低信噪比条件下,对直扩信号进行检测和载频的盲估计。对算法进行了理论分析,并通过计算机仿真验证了该算法在低信噪比下具有较好的稳健性。

基于最大似然估计和Kalman滤波的BPSK载波同步方法

针对低信噪比及大多普勒频率变化率情况下的载波同步问题,提出一种基于最大似然估计和Kalman滤波相结合的跟踪环结构.利用最大似然估计在低信噪比环境下准确估计载波频率和相位,并结合Kalman滤波对载波变化进行稳定跟踪.其中利用二分法搜索保证低计算复杂度的同时提高了估计精度.仿真结果表明了此载波跟踪环路良好的跟踪性能.