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CNN-AE在超奈奎斯特无线光通信端到端系统中的性能
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作者 曹明华 王瑞 +2 位作者 张悦 张星宇 王惠琴 《重庆邮电大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2024年第1期181-190,共10页
符号间干扰的存在使超奈奎斯特(faster-than-Nyquist, FTN)速率无线光通信系统的性能受到严重影响,针对此问题,提出了一种基于卷积神经网络自编码器的端到端通信系统来消除符号间干扰的影响并完成信号的恢复。针对超奈奎斯特信号非正交... 符号间干扰的存在使超奈奎斯特(faster-than-Nyquist, FTN)速率无线光通信系统的性能受到严重影响,针对此问题,提出了一种基于卷积神经网络自编码器的端到端通信系统来消除符号间干扰的影响并完成信号的恢复。针对超奈奎斯特信号非正交的特性,采用交替训练算法分别训练发射机和接收机权重,解决监督训练中模型输入输出数据尺寸不匹配的问题。在此基础上,分析了该系统在Gamma-Gamma大气信道中的误码率(bit error rate, BER)性能。仿真结果证明,与采用最大似然估计的传统系统相比,该系统的误码率性能在各种条件因素影响下都有不同程度的提高。当加速因子在Mazo限内时,该系统可以消除FTN成型和湍流信道带来的复杂混合码间干扰,其误码性能几乎与正交传输系统相等。 展开更多
关键词 无线光通信 超奈奎斯特(FTN) 端到端通信 大气湍流信道 误码率性能
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一种基于两级均衡的超Nyquist码元速率信号传输实现方案 被引量:2
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作者 郭明喜 沈越泓 +1 位作者 聂勇 屈冰峰 《电路与系统学报》 北大核心 2013年第2期119-122,118,共5页
传统理论认为,当信号以超Nyquist码元速率进行传输,必会引起码间串扰(ISI),误码性能大幅下降。然而1975年Mazo通过理论推导证明,信号在加性高斯白噪声信道下,以超过Nyquist码元速率25%以内的速率进行传输,误码性能可以不下降。本文针对... 传统理论认为,当信号以超Nyquist码元速率进行传输,必会引起码间串扰(ISI),误码性能大幅下降。然而1975年Mazo通过理论推导证明,信号在加性高斯白噪声信道下,以超过Nyquist码元速率25%以内的速率进行传输,误码性能可以不下降。本文针对上述理论运用线性最小均方误差均衡(MMSE)和加窗Chase均衡(WCE)两级均衡,在加性高斯白噪声信道下,提出了一种超Nyquist码元速率(FTN)信号的解调接收方案。仿真实验表明在加性高斯白噪声信道下,信号以超过Nyquist码元速率25%以内的速率进行传输,运用本方案进行解调接收误码性能不下降,从而验证了MAZO的理论。 展开更多
关键词 nyquist码元速率 码间串扰 加窗Chase均衡 两级均衡 误码性能
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利用哈特莱变换进行井间声波波场正演模拟 被引量:3
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作者 刘迎曦 张霖斌 +1 位作者 赵振峰 唐立民 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 1993年第3期276-281,共6页
在二维跨井声波波动方程正演模拟中,采用哈特莱变換(Hartley Transform)求取空间导数,具有占用内存比FFT少.求奇次导数时不产生尼奎斯特误差等优点,且计算速度较FFT快约一倍。文中对跨井声波波场理论模型模拟的结果表明.震源激发的位置... 在二维跨井声波波动方程正演模拟中,采用哈特莱变換(Hartley Transform)求取空间导数,具有占用内存比FFT少.求奇次导数时不产生尼奎斯特误差等优点,且计算速度较FFT快约一倍。文中对跨井声波波场理论模型模拟的结果表明.震源激发的位置对波场能量的分布影响很大;震源位于低速层中激发时,低速层内有较强的能量.且波场较为复杂;震源位于高速层激发时,能量很快地向周围介质扩散。 展开更多
关键词 哈特莱变换 声波波场 正演模拟
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采样率不足引起的反应谱计算误差 被引量:3
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作者 蔡长青 沈建文 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 1998年第3期131-137,共7页
本文从分析谐波的反应谱计算误差及其产生原因入手,研究了常规反应谱方法的计算误差,指出选择采样率不仅要参照信号的奈奎斯特频率,还要注意使用采样数据时恢复被采信号所用的内插方法和容许的内插误差。文中强调山农采样定理所说的... 本文从分析谐波的反应谱计算误差及其产生原因入手,研究了常规反应谱方法的计算误差,指出选择采样率不仅要参照信号的奈奎斯特频率,还要注意使用采样数据时恢复被采信号所用的内插方法和容许的内插误差。文中强调山农采样定理所说的采样率大于2倍奈奎斯特频率时可完全恢复被采信号是针对内插函数ha(t-n·T)而言的。文中以用典型加速度反应谱合成的5条地震加速度时程及一系列谐波时程为例,研究了由于采样率不足而引起的反应谱计算误差。用线性内插函数代替ha(t-n·T)且采样率为奈奎斯特频率的3倍时,反应谱计算的最大相对误并可达16.5%。最后,本文建议:用常规反应谱计算方法,为将反应谱计算误差控制在5%以下,采样率应为奈奎斯特频率的10倍而不是山农采样定理要求的2倍。 展开更多
关键词 采样定理 反应谱 计算误差 奈奎斯特频率 抗震
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关于Bode图稳定判据与稳态误差级数的讨论 被引量:2
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作者 方斌 李仁 《信息与控制》 CSCD 北大核心 1999年第4期293-297,共5页
本文针对经典控制理论中的Bode图稳定判据与稳态误差级数内容进行了详细的讨论,指出一些文献和教材中存在这二方面的论述不严谨之处,以及正确使用时应注意的情况.
关键词 伯德图 奈奎斯特 稳态误差 级数 经典控制理论
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OFDM系统研究及其Simulink仿真 被引量:5
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作者 张天瑜 《长春工业大学学报》 CAS 2008年第6期699-704,共6页
正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)是一种高效的多载波宽带数字调制技术,在无线通信系统中有较广泛的应用。通过对OFDM系统的基本原理以及该系统中各个模块的特点进行研究,用Simulink构建数字电视地面广播... 正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)是一种高效的多载波宽带数字调制技术,在无线通信系统中有较广泛的应用。通过对OFDM系统的基本原理以及该系统中各个模块的特点进行研究,用Simulink构建数字电视地面广播(Digital Television Terrestrial Broadcasting,DTTB)中的TDS-OFDM系统仿真模型。仿真结果表明,TDS-OFDM系统的误码率较低,具有较强的抗多径衰落和频率选择性衰落能力。 展开更多
关键词 正交频分复用 SIMULINK仿真 多径效应 码间干扰 载波间干扰 块间串扰 奈奎斯特准则 误码率
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Log-normal湍流信道中超奈奎斯特传输系统的误码性能 被引量:13
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作者 曹明华 武鑫 +1 位作者 杨顺信 贾科军 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期465-473,共9页
超奈奎斯特传输理论与调制技术相结合,可有效提高系统的频谱效率。本文将超奈奎斯特理论引入大气激光通信系统,构建了一种适合于log-normal湍流信道的超奈奎斯特光传输系统,推导了QPSK调制方式下超奈奎斯特大气光传输系统平均误码率的... 超奈奎斯特传输理论与调制技术相结合,可有效提高系统的频谱效率。本文将超奈奎斯特理论引入大气激光通信系统,构建了一种适合于log-normal湍流信道的超奈奎斯特光传输系统,推导了QPSK调制方式下超奈奎斯特大气光传输系统平均误码率的表达式,利用蒙特卡洛仿真进一步分析了该系统的误码性能及频谱效率。结果表明:采用超奈奎斯特技术方案可以较大幅度提升大气光传输系统的频谱效率,当SNR为18 dB,S.I.为0.4时其频谱效率可以达到1.7 Baud/Hz,而未采用超奈奎斯特技术时只有1.56 Baud/Hz。另一方面,大气湍流对超奈奎斯特系统误码性能的影响较明显,当S.I.为0.4,BER为3.8×10^-3时,信噪比恶化了约1 dB。相对于频谱效率的提升,误码性能的恶化是能够接受的。因此,可以将FTN技术引入大气光传输系统来提高系统的频谱效率。 展开更多
关键词 超奈奎斯特 log-normal湍流信道 大气激光通信 误码率性能 频谱效率
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采用谐波分析的直线度误差信号提取 被引量:2
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作者 黄丽玲 李兴旺 +2 位作者 王宇 王焕玲 黄富贵 《华侨大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2014年第1期7-10,共4页
通过三坐标测量机上对零件平面内直线度误差的5组实验,将谐波分析的方法应用于直线度误差提取.研究结果表明:在得到的谐波分析图上无法找到直线度误差信号的最高次谐波波长成分,相关标准中建议采用的奈奎斯特采样定理无法直接用于确定... 通过三坐标测量机上对零件平面内直线度误差的5组实验,将谐波分析的方法应用于直线度误差提取.研究结果表明:在得到的谐波分析图上无法找到直线度误差信号的最高次谐波波长成分,相关标准中建议采用的奈奎斯特采样定理无法直接用于确定直线度误差的提取点数.但是可以对直线度误差进行误差分离处理,对分离出的确定性误差采用上述谐波分析的方法,从而再依据奈奎斯特定理确定出提取点数. 展开更多
关键词 直线度 形位误差 谐波分析 提取 奈奎斯特定理
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FTN系统中一种改进的MMSE-NP-RISIC均衡算法
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作者 杨路 黄俊汐 李渊 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2020年第7期216-221,共6页
超奈奎斯特信号传输能在不降低系统可靠性的情况下提高系统的有效性,但会带来严重的码间干扰,对系统的均衡性能产生影响。基于MMSE-NP-RISIC的单载波均衡方法虽然可以在一定程度上降低信道噪声和残留的符号间干扰,但其存在误差传递问题... 超奈奎斯特信号传输能在不降低系统可靠性的情况下提高系统的有效性,但会带来严重的码间干扰,对系统的均衡性能产生影响。基于MMSE-NP-RISIC的单载波均衡方法虽然可以在一定程度上降低信道噪声和残留的符号间干扰,但其存在误差传递问题,导致均衡精度下降。为此,提出一种基于迭代思想的MMSE-NP-RISIC均衡算法,通过考虑判决误差来迭代更新噪声预测器系数和RISI滤波器系数,以改善误差传递现象并减小信道噪声与残留符号间干扰对系统性能的影响。仿真结果表明,相对于非迭代MMSE-NP-RISIC算法,该算法的误码率较低,系统均衡性能较高。 展开更多
关键词 超奈奎斯特理论 均衡性能 码间干扰 迭代 误码率
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BP神经网络辅助的混合调制超奈奎斯特大气光通信检测技术 被引量:2
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作者 王效兵 曹明华 +3 位作者 夏皆平 王惠琴 李文文 周洪涛 《光通信技术》 2022年第4期27-31,共5页
为进一步提高大气光通信系统的速率和可靠性,提出一种采用反向传播(BP)神经网络辅助检测方案以改善脉冲位置调制(PPM)和正交相移键控(QPSK)混合调制的超奈奎斯特(FTN)大气光通信系统误码率。对BP神经网络进行离线训练来提取信道特征,从... 为进一步提高大气光通信系统的速率和可靠性,提出一种采用反向传播(BP)神经网络辅助检测方案以改善脉冲位置调制(PPM)和正交相移键控(QPSK)混合调制的超奈奎斯特(FTN)大气光通信系统误码率。对BP神经网络进行离线训练来提取信道特征,从而改善了系统在时变大气信道下的误码性能。仿真结果表明:与最大似然检测相比,在加速因子为0.8,误码率为10^(-3),滚降因子分别为0.6和0.7时,该方法的系统误码性能可依次提高2.0 dB和1.5 dB;在加速因子为0.8,误码率为10^(-4),滚降因子分别为0.8和1时,系统误码性能可依次提高2.0 dB和1.8 dB。 展开更多
关键词 超奈奎斯特 反向传播神经网络 混合调制 误码率
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一种基于超奈奎斯特信号的鲁棒判决反馈均衡器的设计
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作者 裴冬 张婷婷 +1 位作者 俞涵 康凯 《电子设计工程》 2016年第8期6-9,共4页
超奈奎斯特(Faster Than Nyquist,FTN)信号是一种很有前途的无线通信技术,它能够在不影响频谱效率的情况下提高无线通信系统的数据传输速率。然而,FTN会存在符号间干扰(inter-symbol interference,ISI),这样会使FTN的增益受损。为... 超奈奎斯特(Faster Than Nyquist,FTN)信号是一种很有前途的无线通信技术,它能够在不影响频谱效率的情况下提高无线通信系统的数据传输速率。然而,FTN会存在符号间干扰(inter-symbol interference,ISI),这样会使FTN的增益受损。为了抑制ISI带来的影响,本文使用一个鲁棒的带有Sphere Detector(SD)的判决反馈均衡器(Decision Feedback Equalizer,DFE)去处理FTN导致的ISI。它能大大降低系统的误码率并实现最大似然(Maximum Likelihood,ML)检测。通过仿真实验,结果表明,提出的算法性能更接近香农极限,相比传统的DFE,误码率会有1~2 d B的优势。 展开更多
关键词 超奈奎斯特 符号间干扰 球形检测器 判决反馈均衡器 误码率
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Gamma-Gamma信道下混合调制超奈奎斯特大气光通信系统的误码率性能 被引量:2
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作者 曹明华 吴照恒 +4 位作者 张伟 邱艳 夏皆平 陈丹 王惠琴 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2022年第13期165-171,共7页
脉冲位置调制(PPM)具有简单、抗干扰能力强等优点,但存在频带利用率不高的缺点。为了提高系统的频带利用率和传输速率,设计了一种相移键控(PSK)与PPM相结合的混合调制超奈奎斯特(PSK-PPM-FTN)速率大气光通信方案。推导了该方案在Gamma-G... 脉冲位置调制(PPM)具有简单、抗干扰能力强等优点,但存在频带利用率不高的缺点。为了提高系统的频带利用率和传输速率,设计了一种相移键控(PSK)与PPM相结合的混合调制超奈奎斯特(PSK-PPM-FTN)速率大气光通信方案。推导了该方案在Gamma-Gamma分布大气信道下的误码率(BER)公式,并分析了BER与传输距离、波长以及时间加速因子τ之间的关系。蒙特卡罗仿真结果表明:将高阶PPM与多进制PSK相结合,能在τ≥0.8的水平通信链路中以较小的BER为代价传输更多的信息;当τ=0.8时,正交相移键控-4阶脉冲位置调制-超奈奎斯特速率(QPSK-PPM4-FTN)传输的信息量相较于QPSK提高了1.5倍,系统带宽利用率相较于PPM4提高了150%。 展开更多
关键词 光通信 混合调制 误码率 超奈奎斯特速率
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Gamma-Gamma大气湍流下超奈奎斯特光通信系统性能 被引量:24
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作者 曹明华 武鑫 +1 位作者 王惠琴 彭清斌 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期237-246,共10页
利用超奈奎斯特传输技术可进一步提升现有大气光通信系统的传输速率,但是大气湍流的存在会严重影响系统的性能。针对这一问题,推导了Gamma-Gamma大气湍流信道中超奈奎斯特大气光通信系统的平均误码率和平均容量表达式。讨论了湍流强度... 利用超奈奎斯特传输技术可进一步提升现有大气光通信系统的传输速率,但是大气湍流的存在会严重影响系统的性能。针对这一问题,推导了Gamma-Gamma大气湍流信道中超奈奎斯特大气光通信系统的平均误码率和平均容量表达式。讨论了湍流强度、传输距离、加速因子等参数对系统性能的影响。蒙特卡罗仿真结果表明,超奈奎斯特传输技术可有效提高系统的平均容量,同时传输距离的增加和加速因子的减小对系统误码率及平均容量的影响较明显。在加速因子为0.75、信噪比为18 dB、弱湍流条件下,采用超奈奎斯特传输技术后系统的平均容量优于未引入该技术的系统的31%。 展开更多
关键词 光通信 超奈奎斯特 平均信道容量 大气湍流信道 误码率
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4PAM-FTN大气光传输系统在弱湍流信道中的误码性能 被引量:2
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作者 曹明华 张伟 +4 位作者 张悦 王惠琴 武鑫 毛一聪 康中将 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2020年第23期140-145,共6页
为了进一步提高大气光通信系统的传输速率,设计了一种采用4阶脉冲幅度调制的超奈奎斯特(4PAM-FTN)速率大气光传输系统。推导了该系统在对数正态分布衰落信道中的理论误码率公式。分析了传输距离、波长对系统误码性能的影响,以及加速因... 为了进一步提高大气光通信系统的传输速率,设计了一种采用4阶脉冲幅度调制的超奈奎斯特(4PAM-FTN)速率大气光传输系统。推导了该系统在对数正态分布衰落信道中的理论误码率公式。分析了传输距离、波长对系统误码性能的影响,以及加速因子与传输速率之间的关系。蒙特卡罗仿真结果表明:误码率与传输距离成正比,与加速因子、光波长成反比。在加速因子为0.9时,系统可以在误码性能几乎不变的情况下获得6.1%的传输速率增益;当加速因子为0.83时,可以获得16.7%的传输速率增益。 展开更多
关键词 光通信 脉冲幅度调制 对数正态湍流信道 误码率 超奈奎斯特
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超奈奎斯特无线光通信中的逐点消除自适应预均衡算法 被引量:6
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作者 曹明华 张伟 +1 位作者 王惠琴 吕佳芸 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第24期40-47,共8页
超奈奎斯特(FTN)传输技术可有效提高无线光通信系统的传输速率,但其引入的码间干扰会极大影响系统的可靠性。针对此问题,设计了一种基于逐点消除的自适应预均衡算法。推导了4阶脉冲幅度调制下该算法的理论误码率和计算复杂度。仿真结果... 超奈奎斯特(FTN)传输技术可有效提高无线光通信系统的传输速率,但其引入的码间干扰会极大影响系统的可靠性。针对此问题,设计了一种基于逐点消除的自适应预均衡算法。推导了4阶脉冲幅度调制下该算法的理论误码率和计算复杂度。仿真结果表明,该算法可以消除由FTN成型带来的码间干扰,其性能几乎等同于正交传输系统。系统的计算复杂度则随着加速因子的减小而增加,当加速因子小于0.4时,计算复杂度会出现快速上升。 展开更多
关键词 光通信 自由空间光通信 脉冲幅度调制 预均衡 误码性能 超奈奎斯特
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