单矢量差分幅度相移键控正交频分复用水声通信研究

为了在不牺牲通信带宽利用率的前提下,进一步提高水声通信质量,在描述高阶差分幅度相移键控调制技术和单矢量信号处理技术的基础上,基于矢量水听器和高阶差分调制技术,提出一种应用于正交频分复用(OFDM)通信体制中的高速水声通信系统。根据实际水域声速梯度真值,利用信道仿真软件建模实际水声信道,仿真研究通信系统在此信道下的通信性能。研究结果表明:对矢量水听器采集的声压和振速通道信号进行p+3vc线性联合处理可获得增益,单矢量差分幅度相移键控OFDM通信系统比标量差分幅度相移键控OFDM系统的通信效果有明显改善,验证了该系统的可行性和优越性。

成形正交相移键控及其最佳接收机的设计

采用一种分组差分编码的规则将QPSK表示成连续相位调制的形式,从而提出了一种适用于深空通信中使信号满足恒定包络要求的成形正交相移键控(SQPSK)调制方法。基于分析总结SQPSK的信源序列与同相、正交支路上基带波形对之间的映射关系,设计出了SQPSK的交叉相关网格编码正交调制等价形式的发射机和相对应的最佳接收机。仿真结果表明,SQPSK的带宽效率和误比特率性能均要优于成形偏移正交相移键控(SOQPSK)。

基于多级码编码正交频分复用的差分幅度相位调制

数字调幅广播(DAMB)需要高速的数据传输率,为此本文提出一种具有高带宽效率的编码调制方案。采用16差分幅度相位(16DAPSK)加正交频分复用(OFDM)调制,采用多级码(MLC)作为纠错编码,其分量码为标准卷积码及其删除型卷积码,系统具有高的带宽利用率,抗多径传输,接收端可以并行解码,以减小通常逐层解码所带来的大的时延和误差传播,并且由于差分调制的引入,接收端可以采用非相关检测,且毋须均衡器,简化了接收机的设计,本文还比较了短波信道中,采用时域差分和频域差分的效果,并得出了相应的结论。

改进的全分集准正交差分空时码方案

在传统的方案中,将准正交空时码(quasi-orthogonal space-time block codes)经过调制之后强行转换为酉空时码(unitaryspace-time codes)再进行差分编码.将调制方案进行改进,以使得码元之间的距离增大,以提高其编码增益,从而提高系统性能.与传统的准正交差分空时码相比,所提方案误码性能得以提高.

改进高速率全分集准正交差分空时码方案

传统的方案中,将准正交空时码(quasi-orthogonal space-time code)经过调制之后转换为酉空时码(unitary space-time code)再进行差分编码,但信息传输速率的提高会带来性能的严重下降。为了克服传统方案这一不足,给出一种引入幅值的修正方案,并且对幅值的选取也进行了说明。与传统的准正交差分空时码相比,所提方案提高了其信息传输速率,对误比特性能和信息传输速率进行了一个较好的折中。

光差分相移键控调制格式原理

DPSK(差分相移键控)调制格式是一种将信号调制到相位信息上的调制方式。与传统的OOK调制方式相比,DPSK最显著的优点是在达到相同的误码率(BER)时,对光信噪此的要求低了3dB。本文详细讲述了DPSK信号的产生、接收方式及特性。

基于混合算法的MIMO雷达正交多相码设计

提出了一种基于遗传算法和禁忌搜索算法的多输入多输出雷达正交多相码波形设计方法,并将其用于类零相关正交多相码的设计。将禁忌搜索算法引入遗传算法,充分考虑遗传算法的全局收敛性和禁忌搜索算法的局部收敛性。为给禁忌搜索算法一个好的初始解,先用遗传算法优化到一定程度再用禁忌搜索算法,即遗传算法迭代多次,禁忌搜索算法迭代一次。采用最优保存策略来避免最优解丢失,使发射信号的自相关峰值旁瓣和互相关峰进一步降低,提高主副比。仿真结果验证了所提方法的可行性和有效性。

三维正交各向异性介质三分量高精度有限差分正演模拟

三维各向异性正演模拟是研究各向异性介质中波场传播规律的重要方法。本文就三维正交各向异性介质给出了一种快速精确的有限差分正演方法。该方法采用了４阶精度的空间差分格式和２阶精度的时间差分格式，这既要提高了精度，也不增加过多计算量；另外还结合通量校正法来克服数值频散，使计算能以较大的网络步长进行，在减少了计算量的同时，还提高了精度。对边界反射，文中提出了一种简单实用的三维各向异性吸收边界条件，易于编程，且吸收效果明显；对数值计算的稳定性问题也作了一般讨论。数值算例验证了本文方法的正确性和有效性，并表明它具有精度高和边界吸收明显的优点。该方法不但可以用来合成三维各向异性介质的共炮点记录、ＶＳＰ三分量记录及零偏移距地震记录，而且还适用于其他各种类型的波场正演。

一种新的光反转归零码-差分正交相移键控调制方案

提出一种新的光反转归零码-差分正交相移键控(IRZ-DQPSK)调制方案,该方案所产生的IRZ信号相位连续,易于与相位调制信号相结合,占空比和消光比均可调。并仿真分析了单信道40 Gb/s长距离传输时,自相位调制(SPM)对幅移键控-差分正交相移键控(ASK-DQPSK)与IRZ-DQPSK两种信号的影响。结果表明,40 Gb/s长距离传输时,IRZ-DQPSK具有更好的抗SPM性能。

零配比正交试验设计与结果分析

发现了正交配比试验的一种特殊情况-零配比正交试验,极差与平方和特征分析表明:常规正交(配比)试验极差与方差分析法均不能直接用于零配比正交试验结果分析．推导了3因素、3水平、无互作零配比正交试验极差估计与平方和分解校正方法,可有效提高试验结果分析的可靠性．

非正交多载波直扩系统的DBL地址码设计

为研究非正交多载波系统中DBL地址码字的构造,分析了在特定非正交多载波间隔下LS/DBL地址码的相关特性,给出了非正交多载波下码字数与载波间隔的关系以及DBL地址码扩展矩阵的选取准则,以保持DBL码原有的零相关窗特性.仿真结果表明,该构造出的DBL码在非正交多载波下检测复杂度只随载波数线性增长而性能不受影响.

用π旋转型低密度奇偶校验码提升100Gb/s偏振复用差分正交相移键控光通信系统性能

将π旋转型低密度奇偶校验(LDPC)码应用于100Gb/s偏振复用差分正交相移键控(PDM-DQPSK)光通信系统中,进行了相应的数值仿真和性能分析比较,其中采用打孔技术得到了高码率的改进码型,并在纠错性能方面与原始码型进行了对比。在译码方面,推导了PDM-DQPSK系统的卡方统计模型,并与高斯统计模型进行了对比。结果表明,码率为0.5的π旋转型LDPC码在采用卡方统计信道概率模型时性能最佳,可使系统光信噪比(OSNR)在14.2dB时保证误码率(BER)在10-9以下;在2dB的OSNR代价情况下,系统可容忍102ps/nm的色度色散(CD)、18ps的一阶偏振模色散(PMD),以及4.88×10-2 rad的非线性引起的最大相位偏移,由此可知π旋转型LDPC码可以极大地提高高速光通信系统的传输可靠性。

三种载波抑制归零码光调制格式性能

首先分析了基于载波抑制归零码的光载波抑制归零-开关键控(CSRZ-OOK)、载波抑制归零-差分相移键控(CSRZ-DPSK)和载波抑制归零-差分正交相移键控(CSRZ-DQPSK)三种光调制格式的时域和频域特性,并数字仿真了其在40 Gbit/s单信道光纤系统中的传输性能。以Q值、眼图和误码率(BER)作为性能评价指标,研究了这三种调制格式对色散(CD)、偏振模色散(PMD)和非线性效应的抑制作用。结果表明:CSRZ-DQPSK相对于CSRZ-OOK、CSRZ-DPSK对色散、偏振模色散和非线性效应有非常好的容忍能力。

级联信道编码的多幅值差分空时分组码方案及性能

通过引入多电平振幅调制和变换矩阵方法,提出了一种基于多幅值调制的差分正交空时分组码方案。该方案可克服通常基于PSK调制的单幅值差分空时码(DSTC,differential space-time coding)在高频带利用率下由于星座符号间的最小距离减小所带来的性能下降,而且可用于编码矩阵是非方阵情况,避免了已有方案仅适合于方阵码矩阵。与已有单幅值DSTC相比,所提方案有着高的频谱效率和编码增益,且可实现线性译码复杂度和高的码率。此外,还给出了所提方案级联信道编码时的性能。仿真结果表明所提方案与已有单幅值DSTC方案相比,有着较低的误比特率,而且信道编码后的所提多幅值DSTC也好于相应的单幅值DSTC。

基于空时分组编码的差分检测方法

利用正交设计原理提出了通用的差分空时分组码(GDSTBC, general differential space-time block code)。与已有的差分调制方法相比,GDSTBC对信号星图无任何限制,因而可利用幅度和相位同时携带信息提高频谱效率。基于最大似然准则,给出了平坦Rayleigh衰落信道下的非相干译码器。我们将证明:在高信噪比下,GDSTBC能够以线性复杂度和满天线分集恢复数据符号;在PSK调制方式下,没有信道估计时性能下降3dB;Ganesan基于PSK星图的差分空时分组码、Xia基于APSK星图的差分空时调制技术都可看成GDSTBC的特例。

支持多速率服务的差分空时分组编码OFDMA

针对多用户/多速率环境提出了非相干传输方案,通过采用双发射天线,该设计可确保在频率选择性衰落信道中实现全码率、满分集通信。与已有的差分空时编码OFDM设计相比,本方案对信号星图无任何限制,因而可通过幅度和相位同时携带信息提高频谱效率。

相干光差分正交相移键控系统中改进的Gardner定时恢复方法实验研究

相干光通信系统中由于色散(CD)和采集信号时钟偏差导致了位同步的不准确,影响整个数字接收系统性能。提出了一种适用于相干光差分正交相移键控(DQPSK)信号的改进型Gardner定时恢复方法,该方法综合考虑正交相移键控(QPSK)信号自身特点以及由传输系统中色散而产生的码间干扰的特征,融合了信号时域和频域信息,来降低色散和噪声对时钟恢复的干扰。对40Gb/s偏振复用相移键控(PM-DQPSK)信号传输相干检测数字通信系统进行了实验验证,结果表明,该方法能有效抵抗色散影响,具有较好的抖动性能。

级联低密度校验码的差分酉空频调制技术

提出了一种新的级联低密度校验码的“差分酉空频调制”方案,该方案适用于收发端均未知信道状态信息的多输入多输出(OFDM)系统.“差分酉空频调制”是在发送天线与OFDM子载波之间进行“空频”编码,而在相邻两个OFDM码字之间进行差分调制,它可以充分利用多径衰落信道所提供的频率分集资源,不需要任何信道状态信息就能够获得最大的频率分集增益.由于其具有最大化的频率分集增益和较高的编码增益,故该方案的系统误码率性能远远优于新近研究文献中所提出的“差分酉空时调制”OFDM技术.在接收端提出了非相干迭代译码方案,其性能良好,同时译码复杂度相对较低.相应的仿真研究表明,该方案在“时频双选”信道下具有很强的鲁棒性.

分数间隔采样π/4-DQPSK差分解调误码性能分析

通过分析同相与正交两路信号,建立了适用于分数间隔采样π/4-DQPSK差分解调的比特大数判决法、符号大数判决法及差分累加和判决法三种判决方式的数学模型,推导出了各种判决方式下符号误码率的数学表达式,并通过Monte-Carlo仿真实验对得出数学表达式进行了验证。误码率对比结果显示差分累加和判决法具有最佳的性能,在误码率为10-3,1/8符号间隔采样时,较传统差分解调有8.3dB的性能提升。

基于D8PSK/IRZ正交调制的光标记系统

提出了一种差分八相移键控/反转归零码(D8PSK/IRZ)正交调制的光标记方案。该方案采用D8PSK进行载荷信号调制,IRZ进行标记信号调制,实现D8PSK/IRZ的正交光标记调制。仿真实现了传输速率为120 Gbit/s的D8PSK/IRZ正交信号的百公里传输,在仿真系统接收端得到了较好的信号眼图,且在最佳消光比时系统有较小的误码率,使得该方案的可行性及有效性得以验证。