复杂环境下基于噪声匹配的最大多普勒频移估计

本文针对城市复杂信道环境下的最大多普勒频移估计需求,根据莱斯衰落信道中电平通过率（LCR）算法的理论推导,提出了一种基于噪声匹配的最大多普勒频移估计算法.所提算法通过对接收信号进行低通滤波处理,实现干扰噪声与多普勒检测器之间的匹配,从而有效提高最大多普勒频移的估计性能.而且基于莱斯衰落信道下最佳滤波比值的分析和推导,得到关于所提算法估计误差的两个重要推理.蒙特卡罗仿真结果表明：在低信噪比（SNR〈0dB）的典型城市环境下,相比于现有的对数包络（LE）算法和修正自相关函数（MCOV）算法,所提算法提高了估计性能2~5dB,从而保证了最大多普勒频移的准确估计和移动通信系统的接收性能.

无线通信中基于线性预测和参数反馈的下行波束形成方法

本文基于最大信号噪声比准则(MSNR,Maximum Signal Noise Ratio)提出一种新的下行波束形成方法,即根据天线收发的互易性原理,通过上行波束形成得到的上行天线阵列矢量,变换而得到下行天线阵列矢量,再通过移动端Rake接收机的合作,反馈回每一径的衰落系数,考虑到存在传输和处理时延并且在此时间内信道有明显变化时,反馈的衰落系数存在误差。因此,本文采用了信道预测的方法,估计即时衰落系数,这样求得期望信号的相关矩阵,计算相应的最大广义特征值所对应的特征矢量,进行下行波束形成。

MIMO系统中基于野值剔除的最大多普勒频移估计

针对多入多出(MIMO)系统中的最大多普勒频移估计,运用单因素试验的方差分析法对多组估计值进行建模和假设检验,提出了基于最大距离判决和置换均值原则的野值剔除方法.研究表明,该方法可以有效检测并删除估计值中的不合理数据,提高MIMO系统中最大多普勒频移估计的精度.

一种基于窄带信号多普勒频率测量的运动目标直接定位方法

相比于常规的两步定位方法,目标直接定位方法具有更高的定位精度,但现有的直接定位方法主要是针对静止目标所提出的,并具有较大的运算量.本文提出了一种针对匀速运动目标的多普勒频率直接定位方法.文中首先基于最大似然准则推导了直接估计目标初始位置和运动速度的优化模型,针对该优化模型是以矩阵特征值的形式给出而难以数值求解的问题,提出了一种基于矩阵特征值扰动定理的Newton型迭代算法,该算法可以避免多维参数网格搜索所导致的庞大运算量.此外,文中还推导了关于目标初始位置、运动速度以及运动航迹估计的克拉美罗界的闭式表达式.数值实验表明新方法的目标位置估计方差可以达到克拉美罗界,并且具有较少的运算量.

GNSS载波多普勒频移计算、分析及实验验证

全球卫星导航系统信号处理中,多普勒频移至关重要;文章对地心惯性坐标系下载波多普勒频移最大值计算进行了研究,其推导中没有考虑地球自转速度和地面用户位置的影响;文章针对这个问题进行分析,通过建立卫星和用户位置和速度之间的立体几何模型,提出了地心地固坐标系下任意用户位置载波多普勒频移最大值的精确计算方法;同时针对多普勒频移计算问题,通过构建卫星与用户之间的距离向量,提出了基于精密星历的任意用户位置载波多普勒频移计算方法;最后使用GNSS仿真数据和实测数据进行验证,两种方法的计算结果均和实验结果相符合;两种薪方法能够解决地心地固坐标系下特定位置处的多普勒频移最大值和特定位置处载波多普勒频移的计算问题。

OFDM水声通信多普勒频移的最大似然估计

针对水声信道的时间、空间及频率变化特性,以及由于发射机和接收机之间相对运动产生的多普勒频移对OFDM子载波间正交性的破坏问题,提出一种OFDM水声通信系统多普勒频移的估计方法,用于估计和补偿接收机的多普勒频移.该方法以OFDM数据块为研究对象,假设在一个OFDM数据块内多普勒因子不随路径变化,采用最大似然估计算法估计多普勒频移,通过仿真分析系统多普勒因子临界值,并将多普勒因子估计方差与克拉美罗界进行比较.结果表明：系统存在一个信噪比范围并-15～0 dB,此时估计方差最接近于克拉美罗界.该方法还可以给出系统多普勒因子的临界值,能够保证在不同信道条件下估计参数的一致性,提高了多普勒因子的估计精度.

用DDS+PLL实现多普勒频移补偿

在低轨道卫星(LEO)通信链路中,由于星地之间相对运动速度较快而存在较大的多普勒频移,为了保证通信质量,必须对多普勒频移进行补偿。基于DDS+PLL技术实现对多普勒频移补偿的方法是一种开环控制方式,这种方法结合了DDS的频率分辨率高和频率捷变速率快等优点,以及PLL具有的窄带滤波跟踪特性。分析了DDS频率阶跃对于PLL输出响应的瞬态影响,并且给出了相应的改善方法。该技术已经在工程中得到应用和验证。

艾伦电负性与原子中正电子湮灭伽马谱的研究

本文将理论计算得到的36个原子的正电子湮灭伽马射线谱宽度与艾伦电负性进行对比拟合,发现艾伦电负性与正电子湮灭伽马射线谱宽度之间存在线性相关关系,证明了价电子在正电子湮灭过程中起主要作用。同时将艾伦电负性与描述伽马射线谱的特征值—平均多普勒频移(ADS)进行拟合对比,进一步证明了电负性与正电子湮灭之间存在联系。因为平均多普勒频移是对伽马射线谱积分得到的物理量,包含伽马谱的所有信息,所以平均多普勒频移相比于半高全宽(FWHM)具有更广泛的适用性。这些研究将有助于对正电子湮灭过程的理解。

先验平滑方法在相干测风激光雷达中的应用

相干测风激光雷达通常采用周期图最大值法,但在远场低信噪比区域是有偏估计,因而会增加风速测量误差。距离门功率谱基线漂移现象作为误差源之一,会偏置谱峰分布基准,并干扰峰值频率检测。为了校正基线漂移,提出了基于正则化惩罚最小二乘法的先验平滑估计频谱基线方法。经过大气测风实验应用,结果表明,该方法能有效校正基线漂移,从而显著提高远场风速的估计精度,并最终提升了测风激光雷达的探测距离。

天线指向不精确时LMS信道模型

针对陆地移动卫星系统中体积大、柔性强的星载天线使陆地移动卫星信道传播参数不稳定的问题,提出由星载天线振颤引起天线指向不精确的陆地移动卫星信道模型.研究复时间序列的衰落统计特性及在振颤临界值范围内对一阶统计特性的影响.仿真结果表明,天线振颤对所建信道模型的一阶衰落统计特性影响不明显,而对二阶衰落统计特性影响较大;在临界值范围内,对一阶衰落统计特性的影响小到可以忽略;在精确同步时,对陆地移动卫星系统的误码率影响较小.