频率分组编码信号的相参积累算法

针对捷变频信号的相参积累处理进行研究,提出了一种基于频率分组编码信号的相参积累算法。以线性调频(Linear frequency modulation,LFM)信号为基础,构建了频率分组编码信号,使得发射信号的脉冲载频序列具有一定随机性,保证了波形的抗干扰能力。同时针对频率捷变信号相位非相参带来的主瓣展宽和旁瓣抬高问题,设计了对应编码信号的相参处理方法。首先对回波脉压后的信号进行高分辨距离补偿,然后通过速度遍历插值和距离一致性校正实现脉组内相参处理,最后利用编码信号载频序列的优势实现脉组间相参处理。在仿真实验中,对构建的编码信号相较于LFM信号在抗干扰方面的优越性进行了验证,同时验证了所提相参处理方法相较于基于压缩感知的稀疏重构算法的有效性。

Freeman链码描述的曲线匹配方法

针对普通曲线匹配算法不能处理旋转和缩放曲线的不足,提出Freeman链码描述的曲线匹配方法。该方法为Freeman链码设计一种基于差别累加值及链码差的拐角点快速检测算法,能够快速地检测出曲线拐角点;通过计算曲线起点和曲线方向,得到不随曲线旋转、平移和尺度变化的标准拐角点序列;根据拐角点的长度序列和夹角序列进行相似判断实现曲线匹配。Freeman链码描述的曲线匹配方法不受曲线旋转和缩放的影响,计算量小,易于实现,仿真实验证明该算法合理有效。

采用数字喷泉码的无线协作中继方案及其性能分析

协作中继传输是无中心节点的无线网络中的重要传输方式.在中继传输中应用数字喷泉码,能降低反馈信息的传输量,并在多个中继节点的情况下明显提高前向传输效率.提出了能量累积方式和信息累积方式两种喷泉中继传输方案,并对源节点至中继节点、中继节点至目的节点的传输性能进行了理论分析和仿真.能量累积方式在降低节点传输功耗上更为有效,而信息累积方式则能明显降低传输时间,并能适应中继节点数量和转发能力的变化,充分利用其转发能力.理论分析和仿真的结果表明,喷泉中继传输的性能明显优于普通中继传输的性能.

重复累积码在协作分集系统中的应用研究

由于重复累积(repeat accumulate,RA)码兼具LDPC(lowdensity parity code)码译码简单和Turbo码编码容易实现的优点,使其成为信道编码领域的一大研究热点。而编码协作作为一种将信道编码与协作分集系统相结合的工作方式,能同时为通信系统带来编码增益和分集增益。对协作分集系统进行了研究,提出了应用RA码的协作分集系统方案,通过2个不同用户在独立信道下发送码字的不同部分,实现虚拟分集技术。结果表明,RA码协作分集系统比未协作下的误码率要低,系统性能有显著提高。

浅海水声信道中重复累积码性能研究

针对浅海水声信道的强多途、长时延、严重衰落等特点,需采用性能好、能够实现线性编译码便于实时处理的信道纠错码技术以提高水声通信系统可靠性的问题,提出重复累积(Repeat-Accumulate,RA)码作为浅海水声信道的纠错码方案。建立RA码在浅海水声信道中的仿真模型,比较其在不同浅海水声信道模型下的性能,通过水池数据传输实验研究编译码参数对RA码性能的影响,并以水下图像传输实验进一步验证该编码方案。仿真和实验结果表明:RA码在浅海水声通信系统中具有较强的纠错能力,选择合适的参数会进一步提高编码增益。与Turbo码和LDPC码的编译码复杂度对比,RA码能够实现线性时间编译码,算法复杂度低,硬件实现简单,在水声通信中具有非常好的应用前景。

一种低输入信噪比和低恒虚警约束下的PN码快捕算法

针对短帧突发模式下直接序列扩频(DSSS)通信系统要求在有限时间内以很低虚警和漏警概率捕获PN码相位这一难题,提出了一种基于数字匹配滤波器(DMF)的多码元非相干累加单次驻留检测的PN码快速捕获算法。它在传统单次驻留算法的基础上,用多码元累加来提高码相位判决量的信噪比,从而大大降低了低输入信噪比和低恒虚警约束下的平均捕获时间。分析了该算法在QPSK-DSSS系统下的捕获性能,仿真结果证明了该算法可以在低信噪比和低恒虚警条件下实现PN码的快速捕获。

强度变化对崩坡积体堆积机制及稳定性影响研究

利用颗粒流PFC2D建立了岩土体物理模型,在此基础上设计了均以物理模型折减计算初始模型和以前一折减计算结果为下次折减计算初始模型两类计算条件,每一类又设计了只对凝聚力折减、仅对内摩擦角折减、强度参数同时折减3种计算方案,每种计算方案又包含折减1.0、0.50、0.10、0.01、0.0倍等5个计算工况。经对坡面演替、监测点x方向速度变化曲线等计算结果的对比分析发现:凝聚力对于岩土体的直立特性起控制作用,破坏模式多为崩塌倾倒模式;内摩擦角对于稳定坡角具有重要影响;强度参数同时衰减时,强度参数弱化幅度较大情况下岩土体呈散体物质破坏模式,为滑移渐进破坏模式,其中凝聚力弱化0.1倍前后(约10kPa)后,破坏模式由崩塌破坏转变为滑移破坏。

非规则RA码无码率特性分析

介绍了非规则重复累积(repeat-accumulate,RA)码的构成原理,引入了编码线图进行RA码的图模型表示。详细分析了编码中的两种交织策略,并证明了其等价性。通过分析非规则RA码的奇偶校验位的生成过程,证明了非规则RA码的无码率特性。给出了不同码率情况下的系统非规则RA码在二元删除信道性能曲线。通过与LT码的比较,表明非规则RA码是逼近容量限的错误平层性能较低的无码率码。对系统非规则RA码的错误平层进行分析,并给出了降低错误平层的编码修正方法。

用多码元累加择大判决法快速捕获PN码

针对短帧突发模式下,直接序列扩频(DSSS)系统短时间内以高检测概率捕获PN码相位这一矛盾,提出了一种数字匹配滤波器(DMF)非相干PN码快速捕获算法.在传统的择大判决法的基础上,用多码元累加单元取代逗留验证单元,从而不再需要估计信道,并提高了捕获速度.分析了该算法在QPSK-DSSS系统下的捕获性能以及频差、信噪比、扩频比等因素对检测概率的影响,实测结果证明了该算法可以在宽信噪比范围和一定频偏环境下实现PN码的快速捕获.

面向能量收集的编码协作系统性能与码的设计研究

为解决编码协作系统中继节点的能量受限问题,研究了面向能量收集的编码协作系统。首先,提出了面向能量收集的重复积累(repeat-accumulate,RA)编码协作方案,分析了系统的中断概率;其次,推导出了对应于信源节点与协作中继采用的RA码的联合校验矩阵,并通过联合设计,消除了该矩阵中所有两种类型的girth-4环。理论分析与仿真结果表明,与传统非能量收集的点对点系统比,所提方案大大降低了系统中断概率。与采用随机低密度奇偶检验码(low density parity-check,LDPC)码的编码协作方案相比,采用联合设计RA码的系统误码性能更为优越。

基于平均相关和差分相干累积的微弱GPSC/A码信号精密捕获算法

针对弱信号条件下GPS C/A码捕获问题,提出一种基于平均相关和差分相干累积的码捕获算法。首先,引入相干能量最大值与第二大值的比值作为判决变量,仿真了各种捕获算法的虚警概率得到最佳的判决门限;然后,通过设置的判决门限获得不同多普勒频率偏差及信噪比条件下的检测概率;最后,比较了所提差分相干累积算法、相干非相干累积算法以及非相干累积算法的捕获灵敏度。仿真实验表明,在相同接收数据长度的情况下,采用差分相干累积算法比其他2种算法提高捕获灵敏度约2 d B。

IRA码简化译码算法的研究

不规则重复累计码BP译码算法具有接近Shannon限优越性能,但具有较高的复杂度。为了降低复杂度,提出了IRA码最小和算法和曲线折线化算法。最小和算法具有简单、容易实现的特点,但使译码性能较大幅度地降低。曲线折线化算法使循环译码算法在复杂度和性能之间取得了较好的折衷。仿真结果表明,曲线折线化算法在复杂度大幅度降低的情况下性能接近BP算法。

基于置信传播译码的DRA码设计

该文通过重复器、组合器、交织器的联合优化,设计了一种没有小环的双重复累积码(DRA码);基于EXIT图优化设计了该码的度分布。研究结果显示,这类DRA码的度分布灵活;当采用置信传播译码时,错误平层低。

含膨胀性细粒碎屑堆积体开挖稳定性数值模拟

为探讨膨胀性细粒对碎屑堆积体开挖稳定性的影响机理,利用颗粒流方法,基于室内试验,将细粒膨胀性效应分解为细粒强度衰减与体积膨胀,并以地表向下线性递减方式作用于堆积体。模拟结果与传统有限元对比分析表明:颗粒流分析方法能够模拟膨胀土的多裂隙结构及其受降雨影响下的强度与体积变化特征,模拟结果更准确真实。计算结果表明:考虑膨胀作用时,使堆积体破坏模式由局部塌滑转化为表层滑动,堆积体内部水平方向应力增加20kPa左右,整体下滑力增加30%左右。目前现场开挖中堆积体破坏模式基本符合计算结论,建议加紧雨季施工。

无线自组网中一种高效的路由协议

无线自组网与传统的有线网不同,它由一些可移动的结点组成,这些结点的带宽、计算能力和能量都受到一定限制。针对这种网络,研究者们提出了按需路由协议,这些协议非常适合无线自组网这种拓扑结构,但是由于缺乏对全局拓扑和结点移动性的了解,可能达不到最优。因此提出了一种高效的路由协议ERNC,该协议基于已提出的SHORT路由协议[13],并对以前所提出的NAOR协议[14]进行了扩展,即利用网络编码技术来进一步提高路由协议的性能。最后,使用NS-2模拟器来评估ERNC的性能,结果显示ERNC在分组投递率和平均端到端时延等方面获得了比已有协议更好的性能。

新版《室外排水设计规范》局部修订解读

《室外排水设计规范》(GB 50014—2006,2011版)是对国家标准《室外排水设计规范》(GB50014—2006)的局部修订。2011版规范从目前我国城镇排水建设运行的实际状况出发,通过对排水体制、低影响开发(LID)、排水标准、雨水调蓄和渗透设施等一系列重要内容的补充和修订,解决了原规范中排水标准偏低、无防治城镇积水措施、无雨水综合利用设施等问题,充分体现了我国城镇排水系统在提高污染治理效率、防止城市内涝灾害、保障城镇排水安全等方面所承担的重要作用。对新版设计规范的局部修订条文进行详细解读,以供工程技术人员参考。

系统RA码的基于WBF策略的改进BP译码算法

针对重复累积(RA)码译码算法(BP算法和最小和算法)复杂度高或纠错性能下降的问题,将加权位翻转WBF的思想用于改进BP算法,提出了基于WBF策略的改进BP译码算法.在每次迭代译码中若未能译出合法码字,则按一定规则进行位翻转操作,以期获得合法码字.仿真结果表明,本算法能有效降低系统RA码的运算复杂度,且能保持优异的译码性能.

新的微弱GPS信号快速捕获算法

弱信号环境下快速有效的C/A码捕获算法,在高灵敏度GPS接收机中占据着重要地位,同时也是高灵敏度GPS接收机实用化的关键。通过对捕获信号相关幅值的统计特性分析,从理论上揭示了微弱GPS信号难于捕获的根本原因,并论述了当前主要的数据累积方法的利弊。通过对GPS系统和导航电文格式的分析,将快速相干累积与卫星位置预测相结合提出了新的GPS微弱信号捕获算法。理论分析和仿真结果表明了本算法的可行性,在信噪比SNR为-43dB时可以稳定地捕获GPS信号。使用实际数据测试表明,该算法能明显增加捕获到的卫星数量。

短长度非规则重复累积码的构造

为了构造高性能的短长度非规则重复累积(IRA)码,分析了影响其性能的主要因素,在此基础上,对循序边增长(PEG)算法进行了改进。改进算法对度为2的变量节点施加了更多的保护,同时还减小了低码重码字出现的概率。仿真结果表明,用改进的PEG算法构造出的短长度IRA码,不但具有很低的错误平底,而且没有损失低信噪比区域的误码率性能。

极低信噪比环境下的P码二维直接捕获改进算法

针对极低信噪比环境下GPS系统中超长精密测距码(P码)直接捕获的问题,传统的滑动相关法已无法满足P码直接快速捕获的要求,分析了现有常用FFT校频快速捕获技术性能以及FFT运算长度与信号输入信噪比的关系,指出了现有算法的不足,在此基础上提出一种在极低信噪比环境下的码捕获新方法———利用非对称FFT计算和视频积累相结合的P码直接捕获改进算法,仿真结果表明,即使在-35 dB的极低信噪比情况下,算法也可快速实现P码的直接捕获,最后给出算法的FPGA实测结果,进一步验证了算法的可实现性及有效性。