一种OFDM信号峰均比抑制算法设计

针对移动通信系统中OFDM信号峰均比抑制算法实现复杂度高等问题,提出一种低复杂度的迭代限幅滤波峰均比抑制算法。算法首先根据功率门限P0与限幅因子α对OFDM信号的实部与虚部进行限幅处理,然后将限幅处理后的信号变换到频域进行滤波和星座扩展,最后将频域信号变换到时域,完成一次迭代限幅滤波处理。通过适当选择限幅因子α,算法仅需加法运算即可实现限幅处理。在迭代运算中,算法采用高于采样率的工作时钟复用FFT/IFFT变换单元,减少了发射机中峰均比抑制的资源消耗。仿真结果表明,所提出的算法在有效降低实现复杂度的同时,保持了较好的峰均比抑制和误比特率性能。     

多径信道下OFDM信号和单载波信号的盲识别

针对非协作通信条件下OFDM(正交频分复用)信号和单载波调制信号的类间识别问题,提出一种在多径信道下基于信号循环自相关的调制识别算法。该算法不需要信号和噪声的先验知识,可以直接对中频信号进行处理,具有较强的实用性。通过对信号循环自相关函数进行分析,仅需进行时域的延时自相关运算和特定延时下的循环自相关运算,就可以从频域提取特征值来实现OFDM信号和单载波信号的盲识别。在估计OFDM信号周期时,提出一种基于极大值抽取的延时估计算法,能在多径衰落信道中不需要先验信息的情况下完成估计。仿真表明,本文提出算法的识别性能优于传统的四阶累积量算法。     

一种基于FPGA的超高速FFT处理器设计

通过采用合并字节的预整序单元、全并行的基4运算单元、首级存储单元外置的移位延时整序结构和逐级 扩充字长的定点算法,用FPGA实现了一个超高速的基4全并行流水线FFT处理器;在66MHz时钟频率下,处理速度可 达到256K点／ms。     

利用谱熵解决零前缀正交频分复用系统的符号盲同步算法

针对低信噪比多径条件下的ZP OFDM系统符号盲同步问题,提出了基于谱熵的ZP OFDM系统的符号盲同步算法。该算法不需要数据辅助,对接收到的ZP OFDM信号进行双滑动窗的谱熵比运算,通过寻找其峰值点来实现符号同步。给出了算法的具体步骤和性能分析。算法是对接收信号的功率谱进行求熵运算,可以有效克服能量检测法易受信道噪声影响的缺点,并且不需要针对信道调整窗口宽度。仿真结果表明,在低信噪比多径信道条件下,算法仍然具有较好的同步性能。     

一种硬件友好型自适应K–均值学习算法

文章提出了一种适合于嵌入式平台实现的自适应K–均值学习算法,用于解决标准K–均值算法中存在的无法自主确定类属数量、难以确定合理的初始化种子集和运算时间过长的问题。算法通过引入变异比准则(VRC)对聚类结果进行定量评估,并通过迭代运算寻找VRC最大值的方法有效解决了类属数量的自主确定问题;提出了一种分布式最大–最小初始化种子选择方法,利用渐进寻找类内距离最大样本的方法解决了K值递增时初始化种子集的确定问题;并给出了利用FPGA实现该算法的有效途径。仿真实验结果表明,该算法针对各种类型的样本向量均能够准确高效的完成聚类处理任务,VRC评估结果与理论预期一致,初始化种子集选择正确。为进一步实现目标分类、图像分割等智能图像处理任务奠定了基础。     

采用正弦压扩变换降低OFDM峰均比的方法研究

针对OFDM的高峰均比特性,在现有压扩变换算法的基础上,提出一种时域正弦压扩算法。通过仿真分析,将正弦压扩算法与现有的三种压扩算法在峰均比和误码率两个方面进行了对比。结果表明,在保持原OFDM信号功率不变的条件下,正弦压扩算法的降峰性能较三者之中性能最好的μ律压扩算法(μ=3)改善了0.5dB(CCDF=10-4),而误码率性能较三者之中性能最好的指数压扩算法改善了2dB(误码率为10-6)。     

硬X射线调制望远镜卫星多样性姿态控制及在轨验证

为了实现硬X射线调制望远镜(HXMT)卫星巡天观测、定点观测和小天区观测等在轨任务,文章提出在控制系统中采用多种姿态指向算法:对日定向慢旋、惯性定向三轴稳定、惯性定向循环小角度旋转等方法,给出了不同观测模式下具体的姿态控制算法,并从算法层面上保证了各约束条件的要求。在设计每种姿态控制算法时,除了需满足控制精度外,还实现了规避太阳或地球等约束条件。控制精度经数学仿真验证和在轨数据分析,结果表明:各个模式的指向精度和稳定度均满足总体要求。     

OFDM系统中峰均功率比抑制算法研究

针对OFDM信号峰均功率比PAPR(Peak-to-Average Power Ratio)问题,提出一种基于对子载波信号幅度和相位同时进行加权从而降低OFDM信号峰均功率比的新算法。推导寻找最佳加权系数的迭代算法,并证明其收敛性。通过理论推导和计算机仿真分析幅度加权系数对误码率BER(Bit Error Rate)和PAPR的影响。该算法在保证一定的BER要求下,能有效抑制OFDM信号的PAPR。与通过穷举寻找最佳加权值的部分传输序列方法相比,其PAPR略小,BER略大,但计算量小,具有一定的实用价值。     

区间卡尔曼滤波算法在高动态导航的研究

针对卡尔曼滤波算法中动力学系统模型以及噪声模型不能精确已知,导致卡尔曼滤波算法在实际中不能实现最优估计。首先分析了传统卡尔曼滤波算法中各种误差源的影响,以及区间矩阵运算的影响,经分析得到,区间运算可以保证集合映射的完全性,但不能体现最优化。通过分析,本文提出了一种新型的区间卡尔曼滤波,将各种误差源归约到先验估计值区间和后验估计值区间中,然后将区间交集运算应用于卡尔曼滤波算法。这种新算法运算量与传统卡尔曼滤波算法相当。通过仿真实验证实,该算法在含时变噪声的高动态导航定位中比传统卡尔曼滤波效果提高2dB。     

基于改进的快速Fermat数变换的卷积算法及其FPGA实现

与离散傅里叶变换(DFT)相比,费尔马数论变换(FNT)用移位代替乘法,因此其运算速度更快,但是快速费尔马数变换算法(FFNT)的变换长度有限且与位宽成比例,而基于Good-Thomas映射的多维分解技术在增加变换长度的同时会使模运算中出现坏因子,伪费尔马变换虽能剔除坏因子却不便用FPGA实现FNT模运算。将艾森斯坦余数系统(ERNS)与多维映射结合,提出改进的FFNT算法(MFFNT),并在Virtex6 FPGA平台上实现了长复数序列的卷积。仿真结果表明,与基于FFT的卷积算法相比,基于MFFNT的卷积算法运算时间较短,乘法器资源消耗较少。     

基于FFT的GPS快速并行捕获算法

为了提高GPS接收机的捕获速度和捕获精度,提出了一种新的基于FFT的并行捕获方案。采用一次FFT运算和多次IFFT运算同时完成频域和码相位域的二维搜索,将运算量减少一半。在通过判决捕获到相关峰后,通过简单内插精确确定载波频率,提高频率的分辨率。     

OFDM系统中TURBO码译码算法研究

研究多径衰落信道下TURBO编码OFDM系统的特性,推导出一种TURBO码在OFDM系统具体应用方式,得到OFDM系统中TURBO的译码算法。并从推导结果确定,平均信噪比和信噪比弥散度是影响系统性能的两个重要参数。仿真结果表明,与IEEE 802.11 A定义的物理层性能相比,采用提出的TURBO译码算法,可以提高整个系统性能,信噪比改善2.9DB;在大平均信噪比和小信噪比弥散度条件下,系统性能较好,误帧率较低。     

一种新的未知相关噪声下的宽带相干信号DOA估计算法

针对具有某种结构的协方差矩阵的未知相关噪声环境,本文提出了一种新的宽带相干信号DOA估计算法。基于这种结构,如Hermitian Toeplitz型,在各个频率点上首先利用空间差分操作去除相关噪声的影响,并构造新矩阵;其次,对新矩阵进行聚焦操作,并给出相干聚焦后的协方差矩阵;最后,利用基于特征结构的DOA估计算法得到相干信号的DOA估计值。理论分析和仿真结果表明了算法的有效性。     

卫星多媒体广播中OFDM信号的同步技术研究

中国移动多媒体广播系统（CMMB）标准是我国拥有自主知识产权的卫星移动多媒体广播标准。文章介绍了CMMB标准及其基于正交频分复用（OFDM）技术的系统结构,结合协议规定的具体OFDM分组结构,对符号同步、载波频率同步等问题进行了分析研究,并提出了利用训练序列进行符号同步和利用频域导频进行载波频率细同步的算法。     

雷达对抗侦察中基于广义似然比检测的子带频谱检测算法

根据雷达对抗侦察接收信号的特点,提出了基于动态非均匀信道化滤波的接收结构.重点研究了其中的频谱感知环节,提出了基于广义似然比检测的子带频谱检测算法.该算法首先假设至少含有K个子带不存在信号,再根据K个子带输出估计噪声方差,从而给出了基于广义似然比检测的子带频谱检测算法的检验统计量.对于具有频率先验信息的重点目标,论文给出了基于广义似然比检测快速频谱检测算法.理论分析和仿真表明了算法的有效性.     

基于互相关向量估计的自适应盲均衡算法

基于互相关估计的盲MMSE均衡算法以批处理方式估计信道输出向量和信道输入信号之间不同延时的互相关向量,得到MMSE均衡器系数。由于涉及到大型矩阵乘积,若在线实现,计算量较大。根据该算法对信道阶数过估计不敏感特性,推导出基于互相关向量估计的盲MMSE均衡的自适应实现算法。自适应算法将矩阵和矩阵相乘转换为矩阵和向量的相乘,大大减少了均衡系数更新计算量,计算量仅为O(K2)(K为矩阵维数)。仿真结果显示自适应算法的收敛性能远远优于目前存在的自适应算法。