衰落信道上空移键控系统的性能研究

空移键控是一种新颖的调制方式,它利用了无线信道的差异性进行信息的传输,可以有效消除信道间干扰,在无需收发端同步的情况下同时能够实现较高的传输速率和通信质量。在空移键控系统中结合天线选择技术,通过增加无线信道间的差异性,可以有效地对抗衰落。本文研究独立同分布瑞利衰落信道上,空移键控采用发送端天线分组选择的误码性能,并给出数值计算和仿真结果。数值计算和仿真结果相吻合,结果表明通过天线选择技术,可以改变实际有效信道的统计特性,提高系统传输的可靠性。     

移相键控调制的信噪比估计

本文提出的信道估计算法属于盲信噪比估计,它基于模式识别技术,主要用于信息的调制方式为线性数字调制的情况。它是在信号经过解调后进行基带检测,完全用软件实现,不需在传统无线通信系统中增加额外设备。另外,这种方法所需数据量少、存储量小、计算速度快。我们以2PSK信号为例,说明所提出的方法的有效性。     

可获得发射分集的正交空频索引调制算法

针对正交空频索引调制(QSFIM)算法不能获得发射分集的缺陷,提出了一种用于多输入多输出-正交频分复用系统中可获得发射分集的正交空频索引调制(TDA-QSFIM)算法。该算法首先将两个调制符号通过哈达玛矩阵和旋转矩阵关联起来构造对角码,然后通过两次独立地选择空频资源块中的索引号,将对角码的同相和正交分量分别放在空频码的不同位置得到每个资源块上的发送信号码字。根据空频编码的秩准则,由于该算法在每个资源块上的码字设计使得发射分集阶数为2,因此该传输算法得到了更好的误比特率性能。仿真结果表明:在独立瑞利信道下,频谱效率为1.78bit/(s·Hz^-1)、误比特率为10-5时,TDA-QSFIM算法比QSFIM算法具有大约3.5dB的性能增益;在相关瑞利信道下,当误比特率为10-3时,TDA-QSFIM算法比QSFIM算法有大约5dB的性能增益。     

采用星座旋转的高速率空时分组码空间调制算法

针对空时分组码空间调制(STBC-SM)算法中由空间维度调制所能提供的频谱效率较低的问题,提出了一种采用星座旋转的高速率空时分组码空间调制(CR-STBC-SM)算法。该算法首先从所有有效天线组合中选择2根天线,然后从M-PSK/QAM星座图中选择一组符号对,最后以Alamouti编码或其对应的星座旋转编码的形式将符号传输出去,并且为了最大化发射分集增益与编码增益,进一步对旋转角度进行了优化。此外,CR-STBC-SM算法还利用Alamouti码的正交性来实现低复杂度的最大似然译码。仿真结果表明:与STBC-SM算法相比,在发射天线数相同时,CR-STBC-SM算法可以获得额外0.5b/(s·Hz)的频谱效率;当频谱效率为4b/(s·Hz)时,2种算法的性能非常接近,但是CR-STBC-SM算法可以节省3根发射天线,从而节约了硬件资源。     

采用二重天线激活矩阵的差分空间调制算法

针对传统差分空间调制算法(DSM)不能获取发射分集的问题,提出了一种采用二重天线激活矩阵的差分空间调制算法,简称TA-DSM算法。该算法对天线激活矩阵集合中的元素进行了两次独立选择,得到两个天线激活矩阵。再将这两个矩阵分别和P个Alamouti矩阵的第1行和第2行相乘,以此获得TA-DSM发送信号。由于该算法使用了两个天线激活矩阵,所以与现有的空时编码DSM(STBC-DSM)相比,TA-DSM可以传递更多的比特数,从而获得更高的频谱效率。因此,在频谱效率相同的情况下,TA-DSM可以拥有更好的误码性能。同时,文中系统地提出了构造天线激活矩阵的简单方法,使TA-DSM可以获得二阶发射分集。最后,针对TA-DSM提出了低复杂度解码算法。仿真结果表明,TA-DSM方案比现有的STBC-DSM具有更好的误码性能,当频谱效率为1.33b/(s·Hz)时,相比STBC-DSM,TA-DSM可以获得约4dB的性能增益;当频谱效率为2b/(s·Hz)时,TA-DSM可以获得约1.5dB的性能增益。     

多用户分集与接收天线选择联合系统的容量界分析

研究了MUD-RAS系统（the system combined multi-user diversity with receive antennaselection）的容量.首先推导了MUD-RAS系统的等效单用户容量界,并分析了等效单用户系统分析法的局限性,即当用户数较大时,等效单用户容量界和实际容量存在较大的偏差;然后推导了MUD-RAS的另一个容量上界——多用户最大天线矩容量界的表达式.仿真结果表明,当用户数较大时,所给出的多用户最大天线矩容量界比等效单用户容量界更接近系统的实际容量.     

用于分布式天线的选择分集2D-RAKE接收机

针对分布式天线系统,提出了一种新的空时二维-RAKE(2D-RAKE)接收机方案,使用M个L-分支选择合并器(SC),每个SC的输出送入一个有LR个抽头的RAKE接收机。作者分析了在频率选择性Nakagami衰落信道中,该接收机的误比特率特性,讨论了不同衰落参数下不同L,M和LR组合对系统性能的影响。数值分析表明:与常规2D-RAKE接收机相比,该机不仅可以利用多个天线的空间分集合并改善系统的性能,而且明显降低了系统复杂度,因此可以在分布式天线系统中利用2D-RAKE接收机改善系统性能。     

高斯滤波最小移频键控调制方式

２ＦＳＫ过渡到ＭＳＫ是二进制数字调制变化为四进制数字调制;同时,从ＱＰＳＫ、Ｏ－ＱＰＳＫ、ＭＳＫ到ＧＭＳＫ的演变,分析数字已调信号频谱滚降低特性的变化     

MIMO下预编码辅助空间调制的接收天线选择

预编码辅助空间调制(pre-coding aided spatial modulation,PSM)通过激活接收天线的索引在空间域中传输信息比特。将接收天线选择(receive antenna selection,RAS)技术引入到PSM系统中,可以提高PSM系统的性能。在传统的PAS算法中,穷举搜索算法的系统性能最优,但穷尽搜索会导致其计算复杂度较高;快速RAS算法的计算复杂度较低,但其系统性能较差。因此,针对PSM系统的RAS算法,需要寻找一个折中的方案以适用于实际的通信系统。通过利用信道矩阵的最大和最小特征值(maximum and minimum eigenvalue,MME),设计了MME-RAS算法。分析和仿真结果表明,该算法相比于快速RAS算法计算复杂度略有提升,但可以使系统性能提高1 dB左右;相比于穷举搜索算法可以使计算复杂度降低70%以上,并且其系统性能接近于穷举搜索算法。     

采用正交相移键控调制的非线性通信信道的计算机模拟程序

计算机模拟在建立新的通信系统、研究新的通信技术中起着越来越重要的作用。借助计算机模拟,人们可以方便、经济地得到某项通信新技术,甚至整个通信系统的理论数据及相关图表,作为评价的依据。通信软件的开发工作受到越来越广泛的重视。 QPSK(正交相移键控)是目前数字卫星和数字地面无线电系统经常使用的调制方式,模拟QPSK无线电信道的软件在国外已被广泛使用。本文叙述QPSK非线性无线电通信信道的模拟程序。     

一种修改的调相信号的调制解调器

本文给出了一种修改的数字调相信号的调制解调器、电路设计新颖、实现简单。并对这种修改的数字词相信号的功率谱进行了分析。与普通调相（ＰＳＫ）信号的功率谱比较表明，修改的ＰＳＫ方式在频谱利用率上优于ＰＳＫ方式。     

具有连续相位调制特性的甚小线性调频键控信号分析

甚小线性调频键控(very minimum chirp keying,VMCK)调制方式具有超窄带特性.采用连续相位调制的一般分析方法,选用线性信号作为积分脉冲,给出VMCK的连续相位调制表达式,并构造出一种新型的发射机结构.推导VMCK信号的归一化功率谱密度公式,以功率百分比带宽为考核准则,证明在正交二元信号下,VM...     

秩亏缺信道下快速发射天线选择算法

研究了秩亏缺信道下发射天线选择问题.为了保证信道矩阵是列满秩,因此选择出的天线子集中的发射天线数量等于信道矩阵的帙数.提出了容量最优化的发射天线选择算法,但这种算法的计算量太大了.因此,提出了一种基于列主元QR分解的发射天线选择算法,这种算法具有很低计算复杂度.仿真结果显示通过这种方法确定的天线子集在信道容量方面也有很好的性能,尤其在高信噪比情况.     

空间矢量调制的矩阵变换器闭环控制设计

为提高矩阵变换器的可靠性和实用性,从空间矢量调制的等效交-直-交原理出发,分析了矩阵变换器的空间矢量调制原理,提出了基于空间矢量调制的输出电压负反馈闭环控制方法.该方法将实际输出电压和期望输出电压的比较偏差作为负反馈加到下一个采样周期的开关调制函数矩阵中.利用Matlab软件仿真分析了该控制的正确性.采用数字信号处理器(DSP)芯片TMS320LF2407A实现了矩阵变换器的实验控制系统.     

家用电器空间矢量逆变器及其过调制策略

简述了空间矢量调制的基本原理及用于家用电器所采用的过调制策略,给出了适用于单片机较为简便而有效的算法。采用该算法可以研制低价位家用电器配用的高性能变频调速器。其过调制原理拓宽了变频器的输入电压范围,特别适用于民用动力线路的宽电压要求。     

多入多出中继系统的一种贪心天线选择算法

针对多输入多输出(MIMO)中继系统天线选择算法容量不高的问题,提出了一种基于容量最大化的贪心天线选择算法.该算法在考虑噪声的影响情况下,根据添加一个天线对后系统容量的闭式表达式,逐步选取使得容量最大的天线对.仿真结果表明,在不同的中继数量及功率约束条件下,该算法与已有算法相比,能够获得更高的系统容量性能.     

MIMO系统中一种新的接收天线选择算法

在瑞利衰落信道条件下，通过天线选择可以提高多输入多输出（MIMO）系统的容量，并能有效地降低MIMO系统的复杂度和射频成本，天线选择算法也成为问题的关键。对接收天线选择算法进行了研究，通过连续选择使MIMO系统容量增加最大的天线的方法，用矩阵及行列式运算导出了一种新的接收天线选择算法，并通过仿真和分析与其它算法进行了比较。仿真结果表明，新算法在信噪比较小时，有最大的遍历性容量（ergodic capacity）、中断容量（outage capacity）；在信噪比较大时，同其它算法结果十分接近。新算法更适合于在信噪比较小（信号弱或信遭受噪声恶化严重）时使用。将新算法同Alkhansari算法结合起来，结果更好。     

秩损MIMO信道的收发天线联合选择方法

提出一种用于秩损MIMO信道的收发天线联合选择方法。首先分析了秩损信道矩阵的容量特性,推导证明了通过发射天线选择增加信道容量的可能性;为了恢复满秩的信道矩阵,实现信道容量的最大化,通过秩损信道矩阵的正交子空间投影实现了有效的发射天线选择,通过最大“volume”子矩阵方法实现了有效的接收天线选择。与现有大多数“局部贪婪”方法不同,文中方法通过直接选择信道矩阵中的最大“volume”子矩阵来实现天线选择,在中到高信噪比的条件下,该方法的“全局”搜索特性获得了信道容量的准最优特性。提出的“秩-1”迭代快速数值算法和算法较少的迭代次数有效避免了传统最优2D穷尽搜索方法庞大的运算量。仿真验证了算法的有效性。     

最大相电流不控的空间矢量脉宽调制方法

为减少电网谐波污染、提高电力整流装置的功率因数, 基于固定开关频率的控制方法, 设计了一种最大相电流不控的空间电压矢量脉宽调制方式, 即以逆变器在不同开关模式做适当的切换获得准圆形旋转磁场。对其控制原理进行了阐释, 使用Matlab设计相应的模块, 实现了算法并进行控制仿真。仿真结果表明, 采用该调制方式
提高了系统直流电压利用率, 可极大地降低开关损耗, 具有很好的动态品质以及较小的总谐波畸变率。