基于叠加训练序列的稀疏水声OFDM信道估计(英文)

针对稀疏多径的水声OFDM信道,提出了基于叠加训练序列的信道估计方法,能够提高带宽传输效率.在发送端的信息序列中叠加一个低功率的周期性训练序列,在不占用额外的信号带宽的情况下估计信道参数,未知的信息序列会对叠加训练序列的信道估计方法产生干扰,在本文中采用迭代方法提高估计性能.水声信道具有延时时间长,信道稀疏的特点,本文采用匹配跟踪的方法估计信道非零系数的位置,降低加性白噪声对信道估计的影响.仿真结果显示,本文的方法能达到很好的信道估计性能,同时能够降低OFDM的峰均比.     

基于改进的SOMP水声通信信道联合估计方法

水声通信信道通常表现出时变特征。然而在某些通信条件下,水声信道的变化速率相对发送的OFDM符号周期而言仍然较慢,整体呈现缓慢时变特性,而且研究表明在相邻时隙内的信道结构具有较强的时间相关性。如何利用好信道的缓变特征,设计适合的OFDM信道估计方法,对进一步改善水声通信信道估计性能具有重要意义。分布式压缩感知(Distributed Compressed Sensing,DCS)理论通过利用多个信号的共同稀疏性进行联合重构,能够进一步提高稀疏重建性能。因此本文将以此为基础,在DCS理论框架下,通过对同步正交匹配追踪(Simultaneous Orthogonal Matching Pursuit,SOMP)算法进行改进,构造一种时域联合的信道估计方法并通过仿真与其他类似算法进行性能比较。     

基于机器学习算法的船舶通信网络信道估计

针对传统船舶通信网络信道估计方法调控响应性能较差的问题,提出一种基于机器学习算法的船舶通信网络信道估计方法。在物理层LTE协议中定义导频序列,基于gold序列设计船舶通信网络信道的导频序列,通过奈奎斯特定理决定导频信号的插入密度,在设计的船舶通信网络信道导频序列中按照该密度插入导频信号,基于机器学习算法拟合不同时间点同一子帧内的信道估计值,以实现船舶通信网络的信道估计。为了证明基于机器学习算法的船舶通信网络信道估计方法的调控响应性能较强,比较该方法与传统船舶通信网络信道估方法。实验结果证明该方法的调控曲线拟合性最强,即该方法的调控响应性能优于实验中的传统方法,证明了该方法的优越性。     

总体最小二乘的改进与信道估计应用

总体最小二乘法同时考虑了数据矩阵和观察值的误差,在参数估计中得到广泛应用。然而总体最小二乘法没有针对具体问题利用误差的先验信息。总体最小二乘的改进算法—结构总体最小二乘法设定了误差矩阵的结构,通过迭代运算估计参数及误差。基于叠加训练序列的时不变信道估计中,信息序列均值构成的误差矩阵为Toeplitz矩阵。结构总体最小范数法作为一种结构总体最小二乘法,可以设定误差矩阵具有Toeplitz结构,有效提高叠加训练信道估计性能。论文对比了最小二乘,数据最小二乘,总体最小二乘和结构总体最小范数在叠加训练序列信道估计中的应用,仿真结果表明,基于结构总体最小范数的估计算法的归一化信道均方误差最小。     

移动水声通信的3种帧同步方法性能分析

移动水声通信中收发两端的相对运动会导致通信信号出现时间压缩或扩展而产生多普勒效应,较大的多普勒频偏将引起严重的载波频率偏移,影响通信系统性能。通过帧同步进行多普勒因子准确估计与补偿,是实现移动水声通信的重要基础。本文分别研究了利用LFM信号、m序列信号、HFM信号的3种帧同步方法,给出了实现原理,并针对AWGN信道和实测多途衰落信道,分别从信噪比、信道特性、相对多普勒速度、计算复杂度等方面,对比分析了3种方法在不同条件和应用环境的多普勒因子估计性能。仿真结果表明,3种方法各有优势,均可适用不同的移动水声通信应用环境。相对而言,双HFM信号同步方法多普勒估计精度高、数据传输速率快、计算复杂度低、稳健性强,可以实现复杂信道移动水声通信的帧同步。     

基于双曲调频信号的水声通信帧同步方法

水声通信中收发两端的相对运动会引起多普勒效应,严重的多普勒效应将极大地影响通信系统性能。针对多普勒效应对水声通信信号的影响问题,利用双曲调频信号对多普勒频移的不敏感性,提出了一种基于时域叠加上扫频和下扫频双曲调频信号作为前导信号的水声通信帧同步方法。通过接收端配置2个并行相关器对带有前导信号的接收信号进行匹配滤波,并根据2个相关峰的偏移时延差实现精确的多普勒因子估计,利用线性插值方法进行重采样,减弱多普勒效应对水声通信性能的影响。仿真结果表明,在实测多途信道条件下,该方法可以实现多普勒因子精确估计,有效提高收发端相对高速运动条件下的水声通信性能。     

基于延迟相乘的快速周期累积序列估计方法

针对在低信噪比条件下直接扩频(DS/SS)通信系统中伪随机(PN)序列难以估计的问题,论文提出了一种简单的PN码序列估计方法.在已知PN码周期和码速率的前提下,应用延迟相乘的方法,消除信息码对PN信号的影响,将延迟相乘信号进行分段和整周期累积,通过滤波、运算,实现PN码序列的估计.理论分析和仿真实验结果表明:在—17dB的信噪比容限下,应用论文的方法能够快速准确地实现PN码中短码和长码的序列估计.     

8PSK信号在衰落信道下信噪比盲估计算法

针对传统信噪比估计算法要求利用训练序列或一帧数据范围内信道系数恒定等问题,文章提出了一种8PSK信号在衰落信道下盲信噪比估计算法。该算法利用信道系数的统计特性,理论分析信噪比与接收信号的数值关系,采用多项式数据拟合和观测量归一化处理的方式,推导信噪比与接收信号解析式。数值仿真表明该算法在0～8dB范围内,可取得良好的信噪比估计效果。     

CAN总线导航系统的舰船通信方法研究

舰船导航系统需要与多种系统通信,信息较多,传统的舰船通信方法在通讯过程中,常出现信息发送失败现象。为解决这一问题,设计一种CAN总线导航系统的舰船通信方法。首先计算一次信息发送成功的周期,然后计算舰船通信信道利用率,最后通过信息初始化、信息监控、信息接收和信息转发4个方面制定了舰船通信协议,提高舰船通信的可靠性,以此完成了舰船通信方法的设计。实验对比结果表明,此次设计的CAN总线导航系统的舰船通信方法比传统方法信息发送失败的数量少,说明此次设计方法能够减少信息发送失败现象,提高舰船通信的可靠性。     

舰船通信网络对抗过程中抗毁性估计模型仿真

为了提高舰船通信网络对抗过程中的生存能力,提出一种基于自适应信道调制的舰船通信网络对抗过程中抗毁性估计模型。构建舰船通信网络的数据传输信道模型,采用跨层分布路由协议进行舰船通信网络组网设计,采用信道均衡控制方法进行通信网络的自适应信道调制,提高网络的负载均衡性能。仿真结果表明,采用该方法进行舰船通信网络组网设计和信道均衡调制,能有效提高对抗过程中的抗毁性能,网络的寿命周期提高,信道的抗干扰能力增强,网络鲁棒性得到改善。     

基于可变抽头滤波器的信道估计的研究

文章在基于固定抽头横向滤波器的信道估计的基础上,对信道估计进行改进实现了基于可变抽头的信道估计。在这种信道估计中,运用Akaike information criterion（AIC准则）寻找与实际信道最相符的最佳信道结构模式,实现对滤波器的抽头数目的判定。采用找到的最佳信道模式可以减少均衡器的抽头数目,可以节约平均处理时间,并且在系统误码性能上也有提高。     

船舶保密系统的设计与实现

为了提高船舶通信中的信息安全性,进行船舶保密信息系统设计.提出一种基于椭圆曲线密码通信的船舶保密系统设计方法,采用二进制比特序列调制方法进行船舶保密信息传输的信息编码,根据Turbo码构造加密和解密密钥,运用椭圆曲线密码体制构造船舶保密通信的传输协议.在嵌入式Linux内核下进行加密算法加载,实现船舶保密系统优化设计.仿真测试结果表明,采用该方法进行船舶保密通信,数据的加密性较好,抗攻击和干扰能力较强,数据信息安全性得到提高.     

信道占用度测试在通信选频中的应用

通常在干扰试验中,通信双方首先要选择较安静的频段用来传输信息,这首先就需要对所需的频段进行监测,了解信道的占用情况,以确定可用的通信频率。本文研究了信道占用度的测量方法,并在某自动化测量系统中实现。     

短波信道上基于PSAM的OFDM系统信道估计技术

正交频分复用(OFDM)是已知的频谱利用率最高的一种通信系统,在短波通信中有很广泛的应用前景.通过研究短波信道上基于PSAM的OFDM系统信道估计的算法,进行了几种典型算法的仿真与比较.     

直接序列扩频水声通信技术研究

水声通信技术随着当代通信技术与计算机技术的发展逐渐在通信领域中占据重要地位。由于水声通信与无线电通信的极大不同,所以在研究的问题和难度上都存在着很大的差异。多径干扰是水声通信信道与无线电通信环境中共同存在的干扰影响。为解决多径干扰问题,首先对扩展频谱通信技术进行介绍,并重点对直接序列扩展频谱通信技术的组成和功能进行研究,通过系统仿真,分析直接序列扩展频谱通信的特点,验证直接序列扩展频谱水声通信系统抗多径干扰的性能。     

海上栅格化信息网络视频业务优化应用研究

海上栅格化信息网络需依托各类无线通信资源,在岸海空天等各类平台之间传送实时画面。在窄带无线通信条件下传输高质量的视频图像成为当前亟待解决的关键问题。针对这一问题,论文分析了海上栅格化信息网络视频通信特点,提出了基于信息效用的宏块级码率分配方法,有效地提升了海上栅格化信息网络视频业务关键区域的编码质量。仿真实验表明,该方法在平均编码质量不下降的同时,有效地提升了重点区域的编码质量以及抗误码扩散的能力。     

基于3G技术的船舶远程监测系统

目前常规的基于GSM和GPRS的无线通信技术由于其传输速度问题,在内河船舶远程监测上的应用受到限制.结合正在推广的3G技术,将其很好地应用到船舶的远程监控系统中,解决了目前基于GSM和GPRS无线信息传输所存在的传输量不足的缺点.介绍了基于3G的船舶远程监测和故障诊断系统的总体结构、船用TD-SCDMA系统的构成、TD-SCDMA信道的估计、上下行链路容量的估测以及软件的设计,这也使图像和声音这些反映船舶营运状态的重要信息真正应用到船舶远程监测系统中,极大地提高了船舶监测及故障诊断的准确性.     

二进制和多进制LDPC编码调制系统的带宽有效传输

针对现代通信系统对数据传输可靠性和频谱有效性的需求,文章分析和讨论了二进制和多进制低密度奇偶校验（Low Density Parity-Check,LDPC）编码调制系统在AWGN信道下的性能。建立了LDPC编码调制系统模型,分析了迭代译码的初始化条件,给出了当LDPC码进制数与高阶调制阶数不匹配时软信息的转换方法。仿真结果表明,在AWGN信道下,多进制LDPC编码调制系统具有很好的误码特性,采用16QAM格雷映射方式相比于其它组合方式可以取得更好的误码性能。