极化编码调制正交频分复用水声通信中的极化码构造方法

为进一步提高水声通信可靠性和频带利用率,针对极化编码调制的水声通信需求和信道特性,基于蒙特卡洛法提出动态水声信道认知优化统计目标参数、联合译码的判决反馈信道估计两点改进,建立了适用于编码调制水声信道中的极化码构造算法。为验证该算法性能,建立了极化编码调制水声通信的两步应用机制。通过仿真,比对并分析改进前后的极化码构造方法性能、对时变信道的鲁棒性,以及在不同映射规则下的联合比特交织和多级编码的极化编码调制水声通信性能,并与低密度校验(LDPC)编码调制系统进行对比。湖试结果表明,提出的极化编码调制水声通信方案有效保证了信息在浅水水声信道中的可靠传输,在信噪比约为14 dB、通信距离约1 km时,实现无误码传输,性能优于相同条件下的LDPC编码调制系统。

基于预编码的正交频分复用雷达通信一体化信号设计

针对正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)雷达通信一体化信号中的通信信息影响其探测性能的问题,提出一种基于预编码的OFDM雷达通信一体化信号形式。利用具有较好相关特性的伪随机序列对一体化信号的通信信息进行预编码,以提高一体化信号的模糊函数性能,进而提升其探测能力。特别地,选取m序列、gold序列和Kasami序列进行预编码,并分析了扩展因子的影响和这3种序列的特点和适用环境。仿真结果表明,取相同扩展因子时,分别采用这3种序列进行预编码,不同程度地增加了OFDM一体化信号的峰值旁瓣比,将提升OFDM一体化信号的目标检测能力。

可见光色分复用通信系统研究与实验

针对单色光通信不便用于照明、普通白光通信频谱利用率较低的问题,设计了一个可见光色分复用通信系统。该系统在保持发光二极管(LED)正常照明功能的同时,还具备信息传递功能。在发送端,采用3种具有固定波长的LED进行调制;在接收端,使用与发送端波长相匹配的窄带滤光镜来分离各个信道的光信号。分离后的光信号经由单片光电二极管转换成电信号,这些电信号再经过与预设阈值的比较后,被微控制器接收并解码。测试结果表明:接收端的窄带滤光镜能有效区分来自3个特定波长LED的广播信号;当发送速率低于50 kHz时,眼图效果良好,能够实现稳定的通信;但当发送速率提升至50 kHz以上时,图像会出现错误色块和偏移失真。

可见光通信预编码O-OFDM自适应符号分解技术研究

【目的】符号分解技术是降低峰值平均功率比(PAPR)方法中的一种,其将光正交频分复用(O-OFDM)符号分解为PAPR较小的多个分解符号,以抑制发光二极管(LED)的非线性效应。但当O-OFDM的PAPR较大时产生的分解符号较多,降低了信息速率和误码率(BER)性能。【方法】文章提出了一种预编码O-OFDM自适应符号分解串行传输(PCO-OFDM-ASDST)方案,采用预编码降低O-OFDM符号的PAPR,从而减小了自适应符号分解的平均符号分解次数。在多径信道下推导了理论信噪比(SNR)表达式,并采用蒙特卡洛仿真分析了PAPR、BER和信息速率性能。【结果】结果表明,在非对称限幅光正交频分复用(ACO-OFDM)系统4阶正交幅度调制(QAM)下,PCO-OFDM-ASDST在BER为10-4的情况下,其符号功率比自适应符号分解串行传输(ASDST)低7 dB;64QAM下,当符号功率为20 dBm时,可以提高10 Mbit/s的信息速率。【结论】PCO-OFDM-ASDST比ASDST系统具有更优的BER和信息传输速率等性能。

基于频分复用φ-OTDR的高频振动检测与解调

相位敏感光时域反射计(φ-OTDR)是一种借助光纤为传感媒介,检测外部振动信息的可靠方案。为提高系统的探测频率,设计了一种双脉冲频分复用结构的φ-OTDR系统。通过对双脉冲信号中的其中一路采用频分复用技术处理,产生用于检测动态相位变化的不同频率载波信号,使更多的探测脉冲可以同时在光纤中传输。并针对振动信号的解调,提出一种微分自交叉相除的反正切(PGC-DSD-Arctan)算法,解决了传统算法中解调效果受调制深度影响的问题,具有更好的适用性和更高的稳定性。通过搭建系统平台,可以有效地在10 km传感范围内检测并解调出20 kHz振动信号的相位和频率信息。

一种新的OFDM相位编码频率步进雷达信号及其特性

OFDM相位编码脉冲雷达体制具有很多良好的性质,但工程实现上存在着一些的技术挑战,其中之一就是瞬时带宽等于信号的总带宽,当信号带宽很大时对接收设备提出了很高的要求。针对这个问题,该文提出了一种OFDM相位编码频率步进的新雷达信号,其核心思想是通过载频的频率步进,利用多个带宽较小的OFDM相位编码脉冲组成一个脉冲串,合成大的带宽。在推导这种新雷达信号的模糊函数的基础上,着重分析了信号的距离高分辨特性和多普勒特性,通过比较得出结论:OFDM相位编码频率步进信号能有效实现距离高分辨,其多普勒敏感度介于OFDM相位编码和步进频信号之间。

基于实虚交替导频的CO-OFDM-OQAM通信系统激光器相位噪声抑制方法

针对偏移正交幅度调制的相干光正交频分复用(CO-OFDM-OQAM)通信系统,本文提出了一种基于实虚交替导频的相位噪声抑制算法。该算法利用激光器相位噪声的性质和固有虚部干扰(IMI)系数的对称性规律设计全新的实虚交替导频,结合线性拟合,能够准确估计每个频域符号的公共相位误差(CPE)。由于是在频域进行补偿,与时域相位噪声抑制算法相比,计算复杂度大幅下降。搭建了有效速率为65 GBits/s的偏振复用CO-OFDM-OQAM系统的数值仿真平台,研究了不同激光器线宽和子载波个数下系统的传输性能,考察了所提方法对相位噪声的抑制效果。获得的结果证实:OSNR固定为25 dB,子载波总数分别为256、512和1024时,误码率达到FEC极限时所需要的线宽分别为801.1、349和138.4 kHz。对于使用16-QAM调制格式、子载波个数为256或512的系统,能较好补偿激光器的相位噪声,而且不会影响功率峰均比。

正交频分复用前置编码技术在宽带电力线通信中的应用

基于正交频分复用(OFDM)的概念,提出在宽带电力线通信(PLC)中应用前置编码改进常用编码 OFDM 的新技术;在分析常用编码 OFDM 技术应用于宽带电力线通信时存在的缺点的基础上,给出了具体的前置编码方案;还在实际低压电力载波通道模型上对这两种技术进行了宽带电力线通信模拟仿真实验,仿真结果表明,应用前置编码OFDM 技术可显著减小传输信号的误码率,并可简化基于常用编码 OFDM 技术的通信系统实现的复杂性。

基于频分复用的无信号内干扰多用户相关延迟键控通信系统

针对传统延迟键控系统误码性能差的缺点,在频分复用的基础上,提出了一种新型的无信号内干扰多用户相关延迟键控通信系统.在所提出的系统中,发送端产生两路正交的混沌信号,并使用串并转换器在一个比特周期内发送多比特信息信号,再将两路正交混沌信号简单加、减法的线性组合以及调制的信息信号通过频分复用的方式实现传输.接收端将接收到的信号分别与对应混沌信号的组合进行相关解调,恢复出发送的多比特信息信号.推导了在Rayleigh衰落信道中系统的比特误码率公式并进行Monte Carlo仿真实验.理论分析及仿真结果均表明:随着用户数增加,系统的误码性能和传输速率得到提升,因此具有较好的实际应用价值.

相干光正交频分复用传输系统中的无导频相位纠偏方法

提出了一种适用于16-QAM的新型相位纠偏方法,克服了基于M次方算法的传统相位纠错方法不适用于高阶正交振幅调制的缺点.该方法结合正交频分复用调制方式,无需导频即可完成相位盲估计,且计算量较少.本文基于112Gb/s 1 040km的相干光正交频分复用传输系统进行了算法验证,并与传统的4次方纠偏方法进行了比较,实验证明该算法适用于正交频分复用和16-QAM调制平台,相位纠偏结果显著优于基于导频的4次方算法.

时间色散信道中格形编码的正交频分复用(TC-OFDM)技术

本文提出了一种格形编码的正交频分复用（ＴＣ－ＯＦＤＭ）方案，研究把正交频分复用（ＯＦＤＭ）和格形编码（ＴＣＭ）有机地结合，来克服时间色散信道中的频率选择性和多径衰落。文中对码率２／３格形编码的８ＤＰＳＫ－ＯＦＤＭ在时间色散信道中的误码率性能进行了分析和模拟，并讨论了不同正交载波数情况下格形编码的设计。结果表明，在比特误码率ＢＥＲ为１０－３时采用ＴＣ－ＯＦＤＭ方案与未编码系统相比可以提供６ｄＢ的编码增益。

正交频分复用系统中相位噪声的影响与抑制

在分析本振相位噪声对正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)系统性能影响的基础上,建立了一种新的相噪频域模型,并基于该模型提出了加入相噪估计导频来跟踪相噪的方法。由于导频与数据子载波之间有空子载波作为保护间隔,该方法可以估计出相噪的高阶频谱分量,从而有效地抑制相噪引入的共同相位误差(common phase error,CPE)和载波间干扰(inter-carrier interference,ICI)。仿真结果表明方法的有效性。

基于正交频分复用的频域差分幅度相位调制

该文提出一种基于频域的幅度两电平的DAPSK+OFDM,并讨论该调制方式在频域的差分调制和解调,然后给出它在白高斯信道的误比特性能公式。最后在典型的调幅(AM)波段信道对它和基于时域的DAPSK+OFDM的误比特性能进行了仿真。结果表明:在短波信道,频域的DAPSK+OFDM比时域的DAPSK+OFDM性能好;在中波信道,时域的DAPSK+OFDM比频域的DAPSK+OFDM性能好。因此,数字调幅广播系统在短波信道可采用频域DAPSK+OFDM。

基于参量阵正交频分复用编码的水声通信

针对水声通信高数据速率与可靠性统一的需求,提出了一种新的参量阵通信技术。将参量阵的非线性效应及自解调特性与OFDM编码相结合,在平均深度为20m的浅海进行了图像传输实验,采用正交相移键控(QPSK)的OFDM方式,当带宽为6kHz时通信速率为3.224kbit/s,误码率为0.0068,当带宽为9kHz时通信速率为4.835kbit/s,误码率为0.0059,验证了所提方案的可行性和有效性。

正交频分复用码分多址信号峰均功率比特性的研究

针对正交频分复用码分多址(OFDM CDMA)信号的峰均功率比值(PAPR)较大的问题,从分析OFDM CDMA信号模型入手,提出了在理想情况下信号PAPR的累积分布概率表达式,指出了信号PAPR的累积分布概率与PAPR门限值之间存在负指数关系,为深入分析影响PAPR特性的因素提供了参考标准.采用信号包络分析法,发现了信号功率表达式中存在时频变换关系.研究发现:采用相关特性较好的伪随机扩频序列能够改善信号的PAPR特性;不同的数字调制方式对信号的PAPR特性没有影响;用户数量较多的系统的PAPR值较小.仿真结果表明,在系统参数相同的条件下使用正交平衡Gold码比使用Walsh码得到的PAPR值至少减小2～3dB,同时增加系统中的用户数量也能够明显改善信号的PAPR特性.

正交频分复用复基带信号构造方法

基于频域的正交频分复用复基带信号的构造方法,以LTE(long term evolution)系统技术规范为基础,分析给出LTE系统正交频分复用复基带信号的构造方法,并给出低复杂度正交频分复用复基带信号的工程生成方法,验证基于频域的正交频分复用复基带信号构造方法的正确性,最后基于Matlab、WinIQSim、射频信号源及频谱分析仪组成的实验环境证明所阐述构造方法的正确性。

基于深度神经网络的正交频分复用波形外辐射源雷达参考信号重构

针对正交频分复用(OFDM)波形外辐射源雷达的参考信号获取问题,基于"解调-再调制"的重构方法结合了波形优势,能获得更为纯净的参考信号。该文在此基础上提出一种联合OFDM解调、信道估计、信道均衡和星座点逆映射的深度神经网络(DNN)重构方法,建立了基于DNN的参考信号重构方案,通过网络学习自适应深度挖掘从时域接收符号到传输码元之间的映射关系、隐式地估计信道响应,从而提高解调精度和重构性能。该文首先研究了仿真数据集的获取问题、DNN的搭建和训练问题,接着对基于DNN方法在导频数目减少、循环前缀的移除、存在符号定时偏差、存在载波频偏、对高峰值平均功率比信号进行时域加窗滤波等情况下的参考信号重构性能进行了仿真分析,仿真结果表明该方法对参考信号重构的有效性。

一种基于相位轨迹的OFDM信号盲分析方法

随着第五代移动通信技术、低轨卫星互联网等通信系统的发展,正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技术凭借良好的频谱效率得到日益广泛的应用。但OFDM系统信号参数复杂,对非合作条件下的盲信号分析带来了较大困难,需要在尽可能少的先验信息下,判定信号参数。为此,提出了一种基于相位轨迹特征的OFDM信号盲分析方法,利用OFDM信号固有的循环周期性,粗估计子载波数及子载波间隔,在此基础上通过非线性变换等处理获取子载波间及符号间的相位变化轨迹,基于相位变化轨迹分析其反映的采样定时误差、载波频率偏差等参数信息并修正估计值,最终通过信号接收误码率进行估计参数正确性验证,实现了对OFDM信号盲分析。仿真分析结果表明,在信噪比(SNR)大于8 dB时,即可实现参数准确估计,优于利用先验信息的相关处理方法。

基于相位差分的跳频信号识别方法

利用相位差分方法分析了定频信号、线性调频（LMF）信号、MFSK信号和跳频信号的瞬时频率特征,提出了基于相位差分的跳频信号识别方法,给出了识别流程,仿真验证了不同信噪比下的识别性能,仿真结果表明,在信噪比大于4dB时跳频信号的识别率达到了90%以上。

正交频分复用信号在强窄带干扰下的同步算法

提出了一种采用PN序列作为正交频分复用(OFDM)信号引导序列的帧同步方法,此方法能够在强窄带干扰或极低信噪比信道中精确地实现帧同步,克服了基于循环前缀的同步算法在强窄带干扰信道中以及在极低信噪比条件下,无法实现精确同步的问题。仿真结果表明,基于PN序列的帧同步算法在信噪比为-5dB条件下仍能够实现精确同步,且具有抗多径效应和抗强窄带干扰的能力。