基于空时分组/混沌编码的多天线多基频通信编码研究

为了优化空时分组编码(STBC)和混沌编码,提升无线通信的性能与可靠性,采用多基频混沌编码(MFCC)结合空时分组编码技术搭建了一种双重编码模型,并对该模型的编码解码性能进行仿真分析,评估模型的编码解码性能。实验结果显示,当信噪比为10 dB时,新模型的误码率低至10-8,并且能在两基频条件下实现3548 b/s的高吞吐量。表明该编码解码模型不仅能降低误码率,还能有效提高基频的吞吐量,为促进无线通信技术的发展提供了有力支持。

高铁股道运用对到达间隔影响的分析及检算

研究目的:大型客站的列车到达追踪间隔是高速铁路列车追踪间隔的瓶颈,目前车站股道运用对列车到达追踪间隔的影响机理尚未完全明确。为压缩列车到达追踪间隔,本文基于列车追踪运行机理,对列车到达间隔与前后车接车进路交叉道岔位置、列车接入不同股道走行时间差别等关键因素之间的关系进行理论解析,提出一种基于信号时间补偿的列车到达追踪间隔检算方法,并以实例验证给出方法的有效性,以及车站股道运用对列车到达追踪间隔的影响。研究结论:(1)前后行列车接车侧线股道相邻,不利于压缩列车到达追踪间隔;(2)前后行列车接车进路交叉道岔距离车站中心远,利于压缩列车到达追踪间隔;(3)优先安排接车进路交叉点距离车站中心远、前行列车接外侧、后行列车接内侧,可以有效压缩列车到达追踪间隔;(4)研究提出的基于车站股道运用排序的列车到达追踪间隔检算方法,能够有效支撑精细化列车运行图编制及调度指挥调整。

不同闭塞方式下城轨列车追踪运行过程及其仿真系统的研究

介绍了城市轨道交通不同信号闭塞方式及其追踪列车间隔时间的计算方法,建立了多列车追踪运行的仿真系统,并进行了算例的设计。在算例中,通过对两列车在固定闭塞、准移动闭塞、移动闭塞方式下的追踪运行模拟,分析了不同闭塞方式下列车追踪运行的效果,同时利用仿真系统对最小追踪列车间隔时间进行了验算,并得出相同发车间隔情况下不同信号闭塞方式的列车追踪运行结果以及三种闭塞方式条件下最小追踪列车间隔时间的计算结果。该系统可以为科研、设计人员进行城市轨道交通列车安全间隔及通过能力等方面的研究提供便利条件。

双线区段通过能力及相关因素分析

用数学方法分析和推导双线区段内各种因素对旅客列车扣除系数的影响关系 ,给出旅客列车在多种不同场合下求扣除系数的数学模型和计算公式。设计了求双线区段旅客列车扣除系数和区段通过能力的多项式算法。通过大量实例计算 ,分析了客货列车速度、追踪列车间隔、旅客列车对数等各种因素对通过能力影响的变化关系 ,得到了一系列有意义的结果。

基于高阶统计特征的空时分组码盲识别方法

空时分组码的盲识别是认知无线电领域一个新的重要问题。多数现有算法在多接收天线下进行识别,然而这些算法并不完全适用于单接收天线条件。针对上述问题,该文提出一种同时适用于单接收天线和多接收天线的空时分组码盲识别方法。利用空时分组码矩阵内元素的相关性,提出四阶统计量作为盲识别的特征参数,并通过最小欧氏距离的方式检验四阶统计量的差异,达到识别的目的。蒙特卡洛仿真表明,算法识别性能较好,且不需要预先知道信道信息、噪声信息和调制信息,对多普勒频移和相位噪声具有一定的适应性。

一种基于高阶累积量的正交空时分组码盲识别方法

针对全盲条件下正交空时分组码(OSTBC)的正交性识别问题,提出一种基于高阶累积量的OSTBC识别方法.通过对接收信号白化,在不需要信道估计的情况下,消除信道对识别结果的干扰,既减少了算法复杂度,又提高了低信噪比条件下OSTBC的识别概率;考虑实际系统中噪声对识别结果的影响,利用高阶累积量(阶数大于2)的去噪声特性,消除噪声对于STBC正交特性识别的影响;分析了两种四阶累积量的OSTBC识别特性,选取了适用于OSTBC识别的四阶累积量作为特征参数.仿真结果表明,所提出方法对于OSTBC识别问题区分性能较好.

基于FOLP的STBC-OFDM信号盲识别方法

针对STBC-OFDM信号盲识别中存在着识别所需样本数多、对频偏敏感和不适用于单接收天线等问题,提出一种基于FOLP(Fourth Order Lag Product)的识别方法.根据不同空时分组码元素的相关性,推导了接收信号的FOLP,构造了基于FOLP的峰值检测算法.推导和仿真结果表明,该算法能够在单接收天线下运行,且不需要知道信道信息、噪声信息、调制信息以及OFDM块的起始位置;且该算法不受调制方式的影响,对时延、相位噪声和频率偏移鲁棒性能好,能够应用于认知无线电、频谱监控等工程领域中.

基于空时分组训练序列的低复杂度MIMO-OFDM信道估计

为提高MIMO-OFDM系统信道估计的性能,首先通过分析揭示了基于空时分组训练序列的MMSE信道估计器和子空间投影之间的关系。在此基础上,对空时分组训练序列简单得到的LS信道估计器进行子空间投影,得到了复杂度较低同时性能良好的信道估计。为进一步提高性能,最后提出了一种基于FFT的多径时延估计方法,使用该方法可以得到更精确的信道响应信号子空间,从而提高投影估计的性能。计算机仿真证明了所提出算法的有效性。

听觉告警信号对司机响应时间的影响研究

为研究告警信号对司机提示效应的影响,以正确复杂反应时为指标,采用试验心理学方法,考察纯音告警信号的频率与间隔时长2因素对司机的影响。并采用ANOVA和Tukey-HSD方法,分别对试验数据进行2因素及不同水平间的差异性对比。结果表明,选定的频率范围内纯音告警信号频率对司机的提示效应无影响,纯音告警信号间隔时长对司机提示效应有影响,且这种影响有极限性。当间隔时长在[676,1 024]范围内时,其提示效应明显;间隔时长越短,司机的反应速度越快,提示效应越好;间隔时长超出这一范围时,司机反应时分别接近于其下限389 ms及其上限430 ms。

频率选择信道下STBC-OFDM信号盲识别

针对多输入单输出(multiple input single output,MISO)通信系统的空时分组编码-正交频分复用(space-time block codes-orthogonal frequency-division multiplexing,STBC-OFDM)信号盲识别问题,提出了一种基于四阶统计量的盲识别算法。该方法首先对MISO通信系统的STBC-OFDM信号进行建模;然后利用STBC-OFDM信号编码矩阵的相关性,构造了不同时延向量下接收信号OFDM块的时延四阶矩作为特征函数;最后通过时延四阶矩理论值与实验值的最小欧式距离盲识别发射端STBC-OFDM信号的编码方式。该方法不需要信道系数、噪声信息和调制信息等先验信息,适合非合作通信场合。仿真结果表明,所提出的算法即使在低信噪比(SNR=0dB)下识别效果接近100%,且对载波频偏、时间同步偏差和多普勒频移不敏感,实用性较强。

旋转星座下极化准正交空时分组码及性能分析

设计了发射天线数分别为8和6、码率为3/4的极化准正交空时分组码,对星座图进行最佳角度旋转,接收机采用成对译码算法,并对未旋转—极化、旋转—极化、未旋转—传统、旋转—传统这4种准正交空时分组码进行了仿真比较。结果表明,在相同条件下,当采用双极化天线时,星座图旋转对系统误码率性能改善不明显;当采用单极化天线时,旋转对系统误码率性能改善明显。

频率选择性衰落信道下一种空时分组码的直接解码

该文针对 3个发射天线,1个接收天线的空时分组码系统,提出了频率选择性衰落信道下,无需信道估计,直接对空时分组码进行解码的方法,把子空间方法应用于空时编码当中,从信号处理和空时编码两个方面考虑空时分组码的直接解码问题,利用空时分组码所特有的正交设计,较为方便地从子空间中解出信号信息,从单载波的角度,解决了频率选择性衰落下空时分组码的解码问题。Monte-Carlo仿真给出了直接解码算法的性能,并与使用准确信道信息的解码算法做了性能比较。

基于空时分组码的差分检测与相干检测

对基于空时分组码的差分检测算法和相干检测算法进行了研究与对比.差分检测的鲁棒性很强,而且不需要精确的信道估计,与相干检测相比会存在性能丢失;相干检测可以取得很好的性能,但它需要知道可靠的相位和信道估计.仿真表明:当误码率(BER)相同时,相干检测的信噪比(SNR)要比差分检测的低;当误码率和星座图相同时,相干检测和差分检测的信噪比随发射天线和接收天线数量的增加而降低.

无线传感器网络中的异步协作通信方案

为了改善多跳传感器网络的性能,提出了一种基于三种空间分集技术的异步协作传输模式。该模式是考虑非同步网络传输,多个传感器通过共享天线,形成虚拟多天线发送/多天线接收(MIMO)的协作通信,并利用空时编码、发射天线选择和信号空间分集三种空间分集技术,有效抵制传输信道的衰落,提高了系统的分集增益。通过蒙特卡罗仿真,结果表明,对比传统的单发单收传输模式和异步空时协作传输模式,该传输模式获得了更高的分集增益,提高了系统的性能,从而节省了网络的能量损耗。

空时分组码的二阶循环平稳特性分析

针对空时分组码的盲识别问题,研究空时分组码信号的二阶循环平稳特性。利用空时分组码矩阵元素之间的相关性,给出了空时分组码相关矩阵的傅里叶变换形式,推导出空时分组码信号在不同时延参数下具有循环频率的特征。通过仿真实验,验证了推导过程的正确性,并定义了用于空时分组码识别的决策树,对空时分组码盲识别技术的发展进行了展望。

空时分组码盲识别技术综述

信号盲识别在无线通信领域中取得了大量应用成果,其中空时分组码的盲识别问题是信号盲识别中一个新的重要问题。针对空时分组码类型识别中的最大似然算法和基于特征参数的算法进行了归纳。首先介绍空时分组码识别在无线通信技术中的地位和作用,然后对现有空时分组码类型识别算法进行分类,分析每种算法的关键技术和基本识别思想,最后对现有的算法进行总结,对空时分组码类型识别算法未来的发展难点和热点进行了展望。

有效的STBC-OFDM系统信道估计方法

提出了一种新的空时分组编码(STBC)-正交频分复用(OFDM)系统的信道估计方法。该方法通过插入经过空时编码的训练序列,在时域里进行信道估计。通过分析,表明了自相关具有零相关区(ZCZ)的序列是最小平方(LS)意义下的最优训练序列。该方法解决了文献中提到的复数多相训练序列硬件实现复杂度高且对序列长度有限制的缺点。由于无需对接收到的训练序列进行离散傅立叶变换(DFT),且不涉及矩阵求逆,所以计算复杂度低。仿真实验结果表明了该方法的有效性。

准正交空时组码系统的天线选择准则研究

论文利用准正交空时码(QSTBC)系统的等效信道矩阵的准正交性和格拉姆矩阵的稀疏性,提出了一种简单分离QST-BC系统接收信号的方法;应用协方差阵求解分离信号噪声项的平均功率(自方差),对4天线的Jafarkhan i码和TBH码的QST-BC码阵系统,分别推导出QSTBC-M IMO瞬时输出信噪比最新表达式。该法也可推广到任意4和8发射天线码的QSTBC系统和不等振幅复星座调制信号中。文中利用此瞬时输出信噪比作为系统发射天线子集的选择准则和收发两端天线子集选择的依据。大量仿真结果表明:无论采用何种QSTBC码型,准正交系统性能都将得到相当的改善;采用此最优选择准则所选择的天线组,其性能较之于选择信道增益系数最大和基于迫零准则要好很多。

基于多域联合处理的MIMO抗干扰技术

为了对抗军用通信中各种人为干扰,提出了具有空时频联合分集效果的空时慢跳频-多输入多输出(STFH-MIMO)通信抗干扰系统,该系统采用了STFH编码算法和正交相干滤波(OCF)译码算法,在保证MIMO通信高速大容量传输的同时亦提升其抗干扰性能。通过建立该系统软件平台,仿真验证系统对宽带干扰、部分频带干扰以及跟踪干扰的抗干扰性能,仿真结果证明该系统具有良好的抗干扰效果,获得跳频增益约10 dB,分集复用增益约18 dB,抗干扰性能得到明显提升。

基于SSD的移动无线传感器网络系统的性能分析

在双瑞利衰落信道下,基于信号空间分集(SSD)技术,研究了使用发射天线选择(TAS)和正交空时分组码(OSTBC)的移动无线传感器网络系统的平均符号误码率(ASEP)性能。基于标量加性高斯白噪声(AWGN)信道的方法,得到了移动无线传感器网络系统使用多进制正交幅度调制(MQAM)和多进制相移键控调制(MPSK),在接收端的信噪比的表达式。然后对不同条件下的ASEP性能做了数值仿真.仿真结果表明:随着发射天线或接收天线数的增加,系统的ASEP性能得到了很好的改善;旋转角度也显著影响系统的ASEP性能。