基于小波变换的自适应多用户检测算法

在分析传统自适应多用户检测的基础上 ,提出了一种基于小波变换的自适应多用户检测算法。用小波变换进行前处理 ,然后再通过 LMS算法实现自适应多用户检测。与通常的自适应多用户检测算法相比 ,该算法利用了小波变换对小波空间进行了分解 ,信号经小波变换后自相关性会下降 ,收敛速度提高。同时在此分解过程中 ,根据信号与白噪声在不同尺度上的小波变换模极大值表现完全不同的特性进行信号的消噪。理论分析和仿真结果表明 ,该算法收敛速度较快 ,计算量增加较少 ,易于实时实现 ,而且具有良好性能。同时仿真实验表明 ,收敛速度与小波基选择有关 ,对于同一小波基系列 ,小波基的正则性越好收敛速度越快     

ReLMS——一种基于剩余误差的变步长LMS算法的研究

自适应均衡是现代通信中广泛采用的消除码间干扰的一种方法。为了适应高速数据传输的要求,达到在非线性畸变信道上较好的抗噪声性能,可采用非线性自适应均衡器—判决反馈均衡器Decision Feedback Equalizer(DFE)。针对在水声通信中广泛应用的均衡算法—最小均方Least Mean Square(LMS)算法—在固定步长下存在收敛速度与剩余误差的矛盾缺陷,提出了一种基于剩余误差的变步长最小均方算法,简称Re LMS算法,并将该算法与其他变步长算法进行了仿真比较实验。验证结果表明,Re LMS算法无论是在收敛性能还是在均衡效果上都优于另两种算法,实现了在不增加算法复杂度的同时,改善收敛性能,克服收敛速度与剩余误差的矛盾缺陷,并最终实现有效的、可靠的水声通信。     

改进的部分并行干扰抵消多用户检测

给出了一种用于部分并行干扰抵消多用户检测新的判决函数：WSGN判决函数。根据较好的多用户干扰估计能提高误码率性能这一原理，本文推导出这种新函数。它考虑了门限的作用，使得不当门限对其性能的负面影响小于其他判决函数。在瑞利衰落信道中分析了使用这种判决函数的部分并行干扰抵消检测方法的误码率性能。结果表明，这种新的检测方法误码率性能可以收敛到单用户检测；并且性能优于一般匹配滤波器检测方法和其他部分并行干扰抵消检测方法。此外其计算复杂度没有显著增加，可以用于实际的CDMA通信系统。     

面向多用户环境的弹性云缓存系统研究与实现

由于在改善网络带宽性能、缓解堵塞、提升用户体验等方面的优势,缓存技术在网络应用中被广泛使用,然而当前越来越多的网络应用迁移至云平台,原来针对单一业务和主机环境的缓存管理机制在面对云计算下多用户、多业务混杂环境时暴露出诸如不具备多业务类型的普适性、管理策略与云平台的资源配置脱节、未考虑多用户环境下缓存数据的复杂性、重复性等不足,最终影响缓存效果和资源利用效率,因此研究一种面向多用户环境的弹性云缓存系统,首先分析多用户、多业务的云环境对缓存管理的需求特点,提出基于双层映射的缓存存取模型,然后设计缓存系统框架与功能模块,并研究相应的逻辑、物理资源的配置算法及其他功能的实现方案,最后在校园网环境下实现缓存系统并对其进行验证,分析结果表明本文提出的缓存系统能够有效满足用户需求同时提高资源利用率。     

多径信道中多用户检测和DOA估计联合处理方法

提出了一种基于三线性模型的多径信道中多用户检测和波达方向(Directionofarrival,DOA)估计联合处理方法。对阵列接收到的信号分析表明,阵列接收信号具有三线性模型特征。在分析单径信道中的三线性模型的基础上,研究了多径信道中阵列接收信号三线性模型,提出了一种改进的三线性交替最小二乘(Improvedtrilinearalternatingleastsquare,ITALS)算法,它可对多用户检测和DOA估计进行联合处理。该算法利用方向矩阵的Vandermonde特征、基于最小二乘法对方向矩阵进行重构和DOA估计。仿真结果说明,该方法具有较好的误码率性能、较快的收敛性能和精确的DOA估计性能。当DOA靠近90°时,DOA估计性能下降。     

双向联想记忆集成

由多个尽可能多样化的分类器(前馈神经网络)组成的多分类器系统(MCS)能够显著地提高单个分类器的分类或推广能力.受MCS基本思想的启发,将集成引入到双向联想记忆快速学习(QLBAM)中,构建出一个BAM集成,旨在提高存储容量和纠错性能的同时,不破坏每个成员BAM的简单结构.计算机仿真表明,选择合适的"过剩生产与挑选并存"策略,即"稀疏算法"后,所提出的BAM集成在存储容量和抗噪声性能两个方面都显著优于单个QLBAM.     

大时延扩展CDMA信道下空时多用户检测

提出了基于平行因子分析的大时延扩展CDMA信道下空时多用户检测算法.文中建立了大时延扩展CD-MA信道下接收信号新模型,它将接收信号看成是2个三线性模型之和,并提出了广义三线性交替最小二乘的算法(TALS-G)进行空时多用户检测.仿真结果说明:TALS-G算法具有较好误码率性能,且该方法在阵列扰动情况下仍有较好的性能.它无需信道衰落系数和DOA信息,是盲信号检测方法,具有鲁棒性.     

一种新的雷达组网实时误差配准算法

雷达组网系统首先要解决误差配准问题,来准确地估计和消除系统误差。本文研究了异地雷达组网误差配准问题,在考虑随机量测噪声影响的基础上,提出了一种实时Kalman滤波(RTKF)误差配准算法,然后针对多条配准航迹,给出了该算法的扩展形式,即ERTKF误差配准算法,并对两种算法进行了性能分析。仿真表明两种算法能有效地对雷达系统误差进行估计,尤其是当系统偏差发生变化时,配准效果明显优于实时质量控制(RTQC)配准算法。     

基于HHT的自适应滤波方法在信号处理中的应用

在研究HHT(Hilbert-Huang Transform)理论中经验模态分解方法(EMD)和希尔伯特变换(Hilbert-Huang Transform)方法的基础上,根据IMF信号的时频序列特性,利用聚类算法得到每个时频序列的中心频率和干扰频率,并将与干扰频率对应时刻的IMF时域信号进行分类组合,从而消除IMF信号中的频率混叠问题,实现对信号的自适应滤波。利用所设计方法对实测信号进行自适应滤波分析并与传统数字滤波器滤波数据对比,结果表明提出的方法正确有效。     

非理想条件下认知蜂窝网络物理层安全传输方案

认知无线电技术可以解决频谱实际利用率不高的问 题,作为关键技术之一被引入下一代蜂窝移动网络中。同时,由于无线信道的广播特性和 不确定性,非理想条件下的信息安全传输问题不可回避。由于认知无线网络中主、次网络间 存在相互干扰,文中借鉴干扰对准思想,高效地管理和利用主、次网络之间的相互干扰,通 过优化设计发送预编码矩阵,尽量避免干扰合法用户接收,同时尽可能地对窃听节点实施阻 塞干扰。Monte Carlo仿真验证了非理想条件下干扰对准设计预编码矩阵的优越性,同时也 证实了信道估计精度在提高蜂窝移动系统传输性能和安全性能方面的重要性。     

数字飞行控制计算机系统多机间的同步与管理调度

本文介绍数字飞行控制计算机系统多机间的同步与调度管理算法的设计与实现。同步与调度管理是飞控计算机系统的重要组成部分,它的特性好坏,直接影响整个系统的性能. 本文提出以软件为主的同步方案。系统主频时钟为4MHz,同步周期为15ms,异步度小于30μs,但保持有一定的异步度,以减少故障的相关性。此外。本文着重讨论同步失效问题的解决,失步状态下的系统重构与恢复,系统死锁的预防与消除,以及调度管理的算法。     

基于灰色预测的自适应解耦控制

传统的预测控制算法虽然有着良好的性能,但是需要求解复杂的丢番图方程.因而在实际应用中,算法的计算量很大,难以满足实时性要求.文中结合灰色理论,利用GM(1,2)模型辨识多输入多输出系统的参数,提出了一种解耦灰色预测控制算法.该算法可以采用较少的数据进行建模,需要辨识的参数也较少,并且元需求解丢番图方程,所以减少了计算量.为了消除系统各通道之间的输入输出耦合,在性能指标中引入解耦因子,给出了详细的解耦推导过程.最后,对解耦灰色预测控制算法进行了设计.仿真结果表明:本文算法能够有效地消除系统耦合,进而提高多输入多输出系统的闭环跟踪性能.     

微型共轴双旋翼气动性能数值模拟与试验分析

为研究悬停状态下旋翼的间距对微型共轴双旋翼气动性能的影响,文中通过搭建试验平台对间距比h/r分别为0.32、0.38、0.45、0.51、0.58、0.65和0.75下的共轴双旋翼进行气动性能测试,以测量不同旋翼转速下所得共轴双旋翼的拉力和功耗对共轴双旋翼气动布局进行优化,试图找出具有最佳气动特性的共轴旋翼布局。另外,通过试验误差分析确定了相应的拉力系数、功率系数和功率载荷,且试验误差均小于2%。同时,为更直观得到不同间距下气流干扰对旋翼系统气动性能的影响,文中采用数值模拟得到了不同间距比下旋翼的流线分布和压力分布。最后,对比试验结果,综合分析旋翼间气动干扰的影响,最终得到间距比h/r为0.38时的共轴双旋翼具有最佳的气动布局。研究结果表明,悬停状态的共轴双旋翼可以通过改变间距大大提高气动性能,且同一间距下转速越大虽然旋翼间干扰越强烈,但此时开始出现耦合,使得系统的气动性能可能更好,同时,由于上下旋翼间的相互诱导,虽然转速较低时升力较小,但是功耗明显低于高转速,使得系统具有更大的功率载荷。     

基于数据的多源干扰SGCMG框架伺服系统鲁棒控制反馈再学习算法（英文）

单框架控制力矩陀螺(Single gimbal control moment gyroscope,SGCMG)具有高精度、快速响应的特点,是航天领域高精度对接、快速机动导航和制导系统的重要姿态控制系统。本文考虑多源干扰的影响,设计了一种基于数据的反馈再学习(Feedback relearning,FR)算法,用于SGCMG框架伺服系统的鲁棒控制。基于自适应动态规划和最小二乘原理,通过采集SGCMG系统的在线运行数据,采用FR算法得到伺服控制策略。这是一种无模型学习策略,无须事先了解SGCMG模型。进而,基于强化学习机制将伺服控制策略与SGCMG系统动态相互作用,可以实现伺服控制策略对多源干扰的自适应评估和改进。同时,设计了一种基于经验回放的数据重分配方法,降低了数据相关性,提高了算法稳定性和数据利用率。最后,在SGCMG仿真模型上与其他方法进行了比较,验证了所提出的伺服控制策略的有效性。     

面向全月球探测的天基中继测控系统设计

中继测控是月球探测任务中必须解决的关键问题，特别是月球背面和两极地区的着陆和巡视探测任务以及载人登月任务。本文首先对国内外月球中继测控卫星的研究和发展情况进行了调研，分析了未来全月球探测对中继测控的需求。在此基础上，重点给出了面向全月球探测任务的天基中继测控系统设计方案，并仿真分析了该方案的中继测控性能。最后给出了简要的卫星设计方案。     

输入饱和无人机的鲁棒组合非线性反馈控制

实际场景中,控制器输入饱和和外部干扰是对无人机控制系统产生不利影响的2个主要因素。对此,本研究针对CE150无人机模型,先采用H∞理论设计线性控制器,并在此基础上引入能提高系统瞬态性能的非线性项构成组合非线性反馈控制技术(CNF)来改善输入饱和的问题。同时,设计观测器对未知干扰进行在线估值,并在原有的组合非线性反馈控制器中加入干扰补偿项以提高系统鲁棒性。仿真结果表明,与传统的线性控制器相比组合非线性反馈控制器能显著改善输入饱和的不利影响,而引入补偿项的CNF控制器在保留原始CNF控制器优点的同时能有效抑制外部干扰,实现了无人机对给定信号的准确跟踪。     

具有输入时滞的集群无人机事件触发协同最优控制

针对带有输入时滞和外部干扰的集群无人机系统,提出了一种基于强化学习的集群无人机事件触发分布式自适应最优控制方法。为了实现最优控制,引入了基于神经网络的强化学习算法,并设计了一种与系统控制性能有关的动态事件触发策略,该策略可以在尽可能降低对一致性控制性能不利影响的前提下,减少通信资源的浪费,同时该策略不存在Zeno行为。此外,在控制器设计过程中,引入了一种含有积分项的坐标变换来处理系统的输入时滞问题。在输入时滞和外部干扰的影响下,所提出的基于干扰观测器的最优分布式协同神经网络控制策略能够保证每个无人机系统所有信号都有界,并且每个无人机系统的输出能够实现一致性。最后,仿真结果验证了所提控制方法的有效性。     

基于复用分割技术的中继蜂窝网的频率规划

研究了两跳固定中继蜂窝网的频率规划问题.与其他固定中继蜂窝网的研究不同,假设了固定中继节点与其所属基站链路上没有任何性能增强技术,并在此假设条件下,根据复用分割原则,提出了两种新的中继频率规划方案.同时将提出的频率规划方案与基于信道借用的频率规划方案及传统无中继的频率规划方案进行了比较.理论分析和仿真结果表明, 所提出的频率规划方案不但能提高小区边缘用户的服务质量,且与基于信道借用的频率规划方案相比,能够获得更大的系统性能提高.研究结果还表明,为了充分发挥固定中继网络的潜力,有必要在固定中继节点与其所属基站链路上引入性能增强技术.     

具有输入约束的飞机姿态L1自适应控制

针对具有模型不确定性、控制舵面故障以及非线性干扰的飞机俯仰姿态控制问题,基于L1自适应方法设计增广控制器。设计合适带宽的低通滤波器,以满足控制器快速自适应要求,保证系统输入输出信号的一致性能有界。考虑伺服控制实际存在的幅值约束,推导出所设计的自适应控制系统的稳定性条件及其性能界,即忽略幅值约束时,选择足够大的自适应增益,闭环系统性能能够任意接近参考系统;考虑幅值约束时,闭环系统的性能可以通过增大自适应增益得以改善,但是不能任意接近参考系统。仿真验证了所设计的飞机姿态控制系统的有效性,结果表明控制器对有界不确定性和干扰具有鲁棒性,同时满足输入约束要求。     

一种STBC-OFDM系统中的盲和半盲信道估计

针对尾部补零(Zero padd ing,ZP)的空时分组编码正交频分复用(Space-tim e b lock cod ing orthogona l fre-quency d iv is ion m u ltip lex ing,STBC-OFDM)系统,提出了一种基于子空间分解的信道估计算法。首先利用STBC的编码结构和OFDM信号中由ZP和虚载波(V irtua l carrier,VC)引入的冗余,推导了该算法的盲估计形式,然后对其可辨识性进行了理论分析,证明了该盲方法可以在一个标量因子模糊度的意义上辨识出多个信道的冲激响应。通过结合使用导频信息形成半盲算法,可以消除模糊度。仿真结果表明,该算法的信道估计准确度较高,可以有效地跟踪衰落信道,在低信噪比时性能良好。