基于CP分解的MIMO-OFDM系统接收信号盲检测

多输入多输出-正交频分复用( MIMO-OFDM)无线通信系统中接收信号从空间、时间、频率的维度形成多因素的阵列信号,传统的矢量或者矩阵代数的建模方法在处理多因素信号问题上显得不足,无法利用多因素间的关系,而张量分析在解决多维阵列信号处理的问题上具有优势。针对MIMO无线通信系统,结合OFDM技术,研究了张量信号的建模及分解方法,并充分利用张量信号的分解唯一性提高无线接收信号的检测能力。提出了基于CP( CANDECOMP/PARAFAC)张量分解方法对未知信道状态( CSI)的MIMO-OFDM系统进行接收端的张量信号建模和盲检测,并通过仿真分析验证了模型的可行性。仿真结果表明,在接收天线数目大于发送天线数目且各径信道独立情况下,基于CP分解的接收信号盲检测算法在误码率为10-4时,随着接收天线数目增加,信噪比可获得约5 dB的增益。     

一种针对压缩域信号的新型锁相环技术

针对通信信号压缩采样获得的压缩域信号频率、相位提取问题,提出了一种基于压缩感知的新型锁相环技术。通过深入研究压缩域的信号估计问题,提出了压缩域锁相环路,可以直接在压缩域同步跟踪信号频率和相位变化,不再需要高复杂度的信号重构处理。分析了环路模型及其估计性能,并针对该锁相环可行性和性能分别进行了仿真实验。仿真结果不仅验证了压缩域锁相环的可行性,同时表明该环路能够实现高动态信号的高精度频率提取。压缩域锁相环的应用潜力较大,例如可以作为压缩感知通信接收机的同步解调方法。     

基于二阶矩的雷达信号盲分离

针对雷达接收机在现代战场复杂电磁环境下接收到的混叠信号,提出了一种基于二阶矩的信号盲源分离方法。在混合信号球化过程中,对于具有加性白噪声的模型,构造了一组新的协方差矩阵,在信噪比不是很高的情况下,使其不会影响分离结果。在协方差矩阵对角化过程中,采用自然梯度的方法,避免分离矩阵更新过程中的求逆问题,提高了算法的实时性。仿真实验证明,在信噪比为-10 dB的条件下,对比FastICA算法,所提算法分离精度高,收敛速度快,为进一步的信号识别提供可靠依据。     

基于量子关联成像的图像重构算法采样数研究

量子关联成像技术采用单点强度探测,存贮信息量大,成像速度慢,需研究快速图像重构成像算法。对量子关联成像技术图像重构算法中的统计迭代法和压缩感知算法的采样次数进行了仿真分析,压缩感知算法采用二维离散余弦变换（DCT）将图像稀疏化,高斯随机矩阵作为测量矩阵,正交匹配追踪（OMP）算法对图像进行重构。结果表明：图像越大,重构图像需要的采样次数和采样时间越长,采用压缩感知算法能有效减少采样次数,从而提高系统成像速度。因此,研究量子关联成像的图像重构算法,减少图像的采样次数,对提高成像速度具有重要意义。     

SCM/WDM系统中抑制载波的光学单边带调制技术

为了有效抑制SCM/WDM光纤通信系统中的群速度色散和非线性效应,利用SCM/WDM光纤通信系统中信号经过两次调制这一特性,提出了一种在SCM/WDM系统中容易实现的抑制载波的光学单边带调制技术。抑制载波的光学单边带调制信号具有很大的调制深度,即通过抑制载波可以有效的增大了调制深度,进而可以减小调制器的外加电压升高而激发的一系列有害的非线性效应。实测的调制信号的频谱只剩下了半个边频,有效地减小了光信号的频带宽度,从而可以有效地减小群速度色散对信号的劣化。接收机灵敏度的实测图表明,利用文中所述的抑制载波的光学单边带调制技术可以有效地提高接收机的灵敏度达3-5dB。     

基于决策论的数字调制信号识别方法

以决策论为基础提出了一种改进的数字调制信号识别方法,该方法仅需4个相对简单的特征参数,就能识别2ASK、4ASK、2FSK、4FSK、2PSK、4PSK和16QAM这7种数字调制信号。仿真结果表明,该方法复杂度较低,识别正确率有较大提高,尤其对于2ASK、4ASK、MPSK/MFSK及16QAM的识别,在信噪比较低的情况下,具有较好的识别效果。     

一种超宽带线性调频信号源的设计

超宽带雷达因其距离分辨率高、抗干扰能力强、目标检测和识别能力高等优点,受到世界各国的重视。通常采用倍频器来产生超宽带信号,然而,倍频环节中存在一些影响信号质量的非理想特性。针对该问题,提出利用频谱拼接技术来产生超宽带雷达信号。采样频率越大则输出信号幅度包络失真越小。频谱拼接时间误差小于100 ns时,其主瓣比理想情况增大5%。通过频谱拼接技术能够有效解决幅度失真、高采样频率需要和拼接时间误差等问题。设计了两个直接数字频率合成器同步电路,确保两路正交基带信号同步。频谱拼接技术还能灵活控制信号带宽大小,产生较理想的超宽带线性调频信号。     

线性调频信号低旁瓣脉压窗函数的优化设计

由于线性调频(LFM)信号的幅度谱不是标准的矩形形状,常用的窗函数有时无法将脉压旁瓣降得足够低,因此提出了LFM 信号低旁瓣脉压窗函数的优化设计方法。首先,将频域窗函数的求解表示为一个最优化问题,即在保证设计窗函数下的脉压主瓣与期望主瓣的差别小于给定值的条件下,使设计窗函数下的脉压旁瓣尽可能低;然后,将问题表示为标准二阶锥规划形式并求解。仿真实例表明,设计窗的脉压旁瓣显著低于海明窗的脉压旁瓣,设计窗脉压主瓣的无约束部分有所展宽,两个窗函数下脉压信噪比相同。     

一种弹载SAR相位域调制欺骗干扰方法

从相位域假目标调制的角度提出了一种针对弹载合成孔径雷达的欺骗干扰信号产生方法。首先,干扰机根据侦察系统提供的弹载合成孔径雷达平台参数,将假目标模板按散射单元划分距离向单元,计算距离向单元内各散射单元对应的多普勒频率、多普勒频率的和函数、相位及幅度信息;其次,对截获的弹载合成孔径雷达信号按距离单元进行相位延时调整、假目标相位调制;然后,利用假目标模板获取的多普勒信号幅度信息进行雷达散射截面重建;最后,对各距离单元干扰信号求和后转发。仿真结果表明:由该方法产生的干扰信号能够形成期望的假目标,是一种有效的干扰方法。     

基于MDL原理的快速在线信号分选算法

研究了一种基于最小描述长度(MDL)原理的快速在线雷达脉冲信号聚类分选算法,该方法利用幅度或相位差异特征,实现对雷达脉冲数据向量的聚类分选处理。设计了基于MDL原理的在线信号分选算法流程,在每接收到一定数量雷达脉冲信号后,执行一次聚类分选处理;对算法流程中的每个处理模块进行了完备的运算量分析,为工程设计提供有效的理论指导;并对比分析了离线和在线算法的性能。仿真结果表明:在线算法的信号分选正确率与离线方法基本一致,具有很强的工程应用前景。