时间反转技术对水声多输入多输出系统干扰抑制性能的研究

通过对TRM(时间反转镜)MIMO系统中码间干扰和同道干扰的分析,探讨了TRM技术在水声MIMO系统中的应用潜力。得到了一个通用的TRM MIMO系统的干扰构成表达式,对于典型的浅海水声信道,对TRM MIMO系统的干扰进行了计算;研究了TRM技术对MIMO系统自身的干扰抑制能力与收发阵形结构、信道结构以及发射信号形式等参数之间的关系。并将信干比的计算结果与室外无线信道TRM MIMO中的信干比结果进行了比较,在海底衰减系数较小的水声信道中有更丰富的多径,TRM可以获得更好的空间聚焦性,从而水声TRM MIMO信道中的信干比比室外无线信道中更大。可初步得到结论:TRM技术对水声MIMO系统干扰的抑制能力主要取决于多径的丰富程度,收、发阵元间距和时间反转的阵元数。

基于时间反转的MIMO雷达实值MUSIC算法

针对时间反转(TR)多输入多输出(MIMO)雷达多重信号分类(MUSIC)算法计算量庞大的问题,提出一种基于时间反转的MIMO雷达实值MUSIC算法。首先,通过采用降维思想对TR MIMO回波信号进行降维处理,来减少计算量;然后,为将协方差矩阵转化到实数域,构造酉变换矩阵进行实值变换;最后,分解出实值协方差矩阵的噪声子空间,构造谱函数估计信号波达角。相对于传统的MUSIC算法,该算法借助实值变换剔除了复数运算,极大地降低了计算量,而且不需要空间平滑降低阵列孔径就具有解相干的能力。仿真结果证实了算法的正确性。

低复杂度水声多输入多输出正交时频空调制通信方法研究

在多输入多输出正交时频空调制(MIMO-OTFS)水声通信系统中,基于消息传递(MP)算法的MIMO-OTFS通信的计算复杂度较高,在实际应用中会增加设备成本。针对上述问题,该文提出一种基于2维虚拟时间反转镜(VTRM)的MIMO-OTFS均衡算法,该算法利用VTRM的时频空聚焦特性,有效提高了均衡性能,并通过改进的2维比例归一化最小均方(IPNLMS)算法进行信道估计,该算法利用时延-多普勒域信道的稀疏特性以较低的复杂度提高了收敛速度,最后通过2维自适应判决反馈均衡算法消除残余的码间串扰,进一步提高系统性能。仿真结果表明,所提均衡算法具有可行性,且在保证相同性能时,复杂度低于MP算法。

多天线预均衡时间反转安全传输系统中预均衡器的优化

时间反转传输技术通过利用多径传输实现信号能量在空间和时间上的聚集,具有天然的抗窃听特性.本文在多输入单输出(Mingle-Input Single-Output,MISO)时间反转物理层安全传输系统中,在常规的发送预滤波器前增加一个所有天线共用的预均衡器,并针对保密速率最大化进行优化.相比较联合优化所有预滤波器的方案,优化预均衡器的复杂度明显更低.仿真结果表明,针对安全传输优化的预均衡时间反转系统,在配备4根发送天线、上采样因子为1时高发送功率下的可达保密速率比常规时间反转传输系统约高2倍,且天线数目越多,上采样因子越大,性能优势越明显.

异步双卫星MIMO系统中的空时编码方案

双卫星多输入多输出(MIMO,Multiple-Input Multiple-Output)系统中不同路径间传播时延的差异会造成接收信号不同步.针对该系统中接收信号不同步问题,提出一种时间反转全码率全分集空时编码方案.该方案中对发送的符号序列进行空时编码后,利用交织改变符号向量发送的时间顺序并对发送数据进行分组.将其中一组数据进行时间反转并插入保护间隔,使接收机在信号不同步的情况下仍然能够获得全码率和全分集增益,同时保留低复杂度最优译码算法的适用性.仿真结果表明,与传统方案相比,提出的空时编码方案能够获得最优的性能.另外,系统采用高阶调制方式或信道条件较差时,该方案的性能增益更大.

四能级固体激光器输入输出关系的精确表达

得到了考虑腔内光强及反转粒子数密度的空间分布以及激光上、下能级组中能级分裂情况下四能级激光器输入输出关系的表达式 ,该表达式与以往得到的理论结果相比其精度有较大程度的提高。

CMA盲均衡在MIMO MC DS-CDMA系统中的应用研究

本文首先建立了采用TR-STBC发送分集的MIMO MC DS-CDMA系统模型,然后在此基础上,研究了SDCMA盲均衡在该系统中的应用,最后进行了仿真和分析。结论是对采用TR-STBC方案的MIMO MC DS-CDMA系统进行常模盲均衡,算法简单,较易实现,但当多址干扰较大时,仅采用此均衡方法不能较好地改善系统性能,还需要进一步采用其他方法来减小或消除多址干扰。

基于稀疏阵列的米波TR MIMO雷达低空目标测高方法

基于时间反转(Time Reversal,TR)技术的米波多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)雷达能够有效利用反射波能量,较大地提升信噪比,但由于多径效应的存在,其采用均匀线阵信号模型时仍面临超低空目标测高精度下降以及测高误差随俯仰角变化起伏剧烈的问题。本文以降低多径效应的影响为目的,从阵列结构和算法实现两个方面出发,将稀疏阵列应用于米波TR MIMO雷达的低空目标测高。首先,本文建立了基于稀疏阵列的单基地米波TR MIMO雷达镜面反射信号模型,然后结合广义多重信号分类算法和最大似然算法,提出了适用于该模型的低空目标测高方法。最后,仿真实验表明,本文所提出的基于稀疏阵列的米波TR MIMO雷达低空目标测高方法具有更显著的结构优越性和更优的低空目标测高性能。

基于MIMO系统的预编码设计与应用探讨

多输入多输出系统利用多根发射和接收天线,可以在不增加系统带宽的前提下显著提高无线通信系统的传输速率和链路可靠性,是未来移动通信系统的关键技术之一.为了进一步满足通信的要求,在多输入多输出通信系统中使用预编码技术利用发射端信道状态信息,目的是降低接收端设备的复杂度并消除用户间的干扰.仿真结果表明,在单用户预编码中最小均方误差算法的性能好;多用户预编码中规则化信道反转的性能好,且系统误码率显著降低.