摘要:空间信息指雷达探测系统中目标的距离、方向和散射等信息，空间信息论是采用香农信息论的思想方法研究雷达等信息获取系统的基础理论。本文围绕空间信息的概念、空间信息量的理论公式及闭合表达式、熵误差和雷达分辨率等基本理论问题，论述了空间信息论当前的研究现状，总结了空间信息论方面的主要研究工作，介绍了空间信息的概念及其系统模型，目标距离信息、散射信息和方向信息方面的研究工作，重点分析了空间信息量的理论推导，熵误差的概念及其与均方误差的关系，分辨率的新定义及其与传统分辨率的关系。本文指出空间信息论亟待解决的理论问题，最后对空间信息论的发展趋势做出了分析和展望。

摘要:Capon波束形成器作为理论上最优的波束形成器具有良好的干扰抑制能力。然而Capon波束形成器对于模型失配误差非常敏感，尤其是针对协方差矩阵和期望信号导向矢量误差，波束形成器的性能会严重下降，这大大降低了波束形成器的稳健性。目前，一系列基于协方差矩阵重构的稳健自适应波束形成算法被提出，这些算法核心思想都是利用Capon功率谱一定的角度范围内积分来重构出协方差矩阵。本文首先介绍了波束形成的信号模型，然后在Capon波束形成器的基础上，介绍了4种基于协方差矩阵重构的稳健自适应波束形成技术，最后对未来波束形成技术的研究热点进行了展望。

摘要:第五代移动通信系统（The fiith generation mobilecommunication system, 5G）测试作为整个通信产业链的关键一环，能够对5G全网设备以及不断演进的新技术进行验证。它具有灵活多样的测试技术，并能真实全面反映网络状况的特点，为增强5G网络覆盖能力，全面提升网络整体性能提供了强有力的保障。本文先对全球5G发展现状进行简要概述，随后从5G关键技术验证、核心网验证以及接入网验证3个方面对中国的测试发展状况作介绍，详细介绍了新空口的空口辐射（Over the air，OTA）测试技术及其在大规模天线技术（Massive MIMO）上的应用优势。最后，对未来5G测试面临的挑战和发展趋势进行了展望。

摘要:频谱感知是认知无线电领域的关键技术之一，得到了众多学者广泛深入的研究。在低信噪比情况下，传统双门限算法阈值门限固定不变导致检测效果较差，针对该问题，提出一种自适应双门限协作频谱感知算法，通过计算各节点信噪比得到权值，调整判决门限，将当前判决结果与前后时刻充分联系，融合各节点判决信息得到最终判决结果，理论分析和仿真结果表明，相较于传统双门限和加权双门限检测算法，本文提出的算法具有更好的检测效果。

摘要:论文开展互质线阵下的空间谱估计研究。通过利用信号二阶统计量的共轭增广特性，提出互质阵下基于共轭增广的酉旋转不变性进行信号参数估计 (Conjugate augmented unitary estimation of signal parameters via rotational invariance technique, CA-UESPRIT)波达方向(Direction of arrival, DOA)估计算法。该算法先利用不同时长间隔下接收信号的二阶统计量，构造共轭增广虚拟阵列以扩展阵列孔径和提高空间自由度。然后采用基于互质特性的联合UESPRIT算法实现DOA估计。相比于传统互质线阵下的联合UESPRIT算法，CA-UESPRIT算法DOA估计性能更优。此外，通过酉变换可以将ESPRIT算法的协方差矩阵从复数域转化到实数域，降低了复杂度的同时保证了测向精度。仿真结果证实了所提算法的有效性。

摘要:针对粒子滤波在数字混合信号单通道盲分离中存在复杂度高的问题，提出一种低复杂度的盲分离算法。分析了算法复杂度高的原因在于符号粒子采样过程中搜索状态空间数与平滑长度成指数倍关系增长。构建了两种采样 方法 部分采样法和混合采样法。前者通过产生若干组序列，使用其代替对所有状态空间进行搜索,利用相应的增量权重完成粒子抽样和权重更新；后者将平滑区间分为两部分，第一部分采用传统的全状态空间法进行搜索，第二部分采用部分采样法进行搜索，利用两个子区间的增量权值完成粒子抽样和权重更新。理论分析和仿真实验结果表明所提算法能有效地降低粒子的搜索空间数。

摘要:针对现有的RS码盲识别方法抗误码性能不佳的问题，提出了一种基于非零均值比的盲识别算法。该算法通过将截获到的RS码序列转化为GF(2 ^m )码元来构建分析矩阵，利用有限域的高斯约当算法获得分析矩阵的非零均值比，并以此来识别码长、符号数和本原多项式，最后通过伽罗华域傅里叶变换来完成信息位长及生成多项式的识别。仿真结果表明，本文提出的算法可以有效识别出本原RS码及缩短RS码的所有编码参数，抗误码性能较好，并给出了识别性能与信息位长与码长的关系：随着码长和信息位长的增加，识别性能逐渐下降。

摘要:强干扰的环境下，基于传感器阵列的波达方向(Direction of arrival，DOA)估计是阵列信号处理中的重要问题。虽然对于网格点目标现有方法的DOA估计精度较高，但对于离格点目标现有方法的DOA估计性能会严重下降。本文提出一种离格情况下的DOA估计方法，首先设计一种鲁棒的正交零陷矩阵滤波法(Robust orthogonal matrix filter with nulling，ROMFN)，它结合了正交零陷滤波法(Orthogonal matrix filter with nulling，OMFN)和最差性能下的鲁棒自适应波束形成，在对离格点目标达到滤波效果的同时只需设计较少的网格点。此外，新的矩阵滤波法保留了高斯白噪声的特性，避免了噪声白化的预处理过程。其次基于离格点稀疏贝叶斯推断(Off-grid sparse Bayesian inference，OGSBI)和ROMFN，形成一种强干扰下DOA估计的新方法。与现有方法相比，仿真结果表明该方法可以在不同的网格间距、不同的信噪比和干噪比下获得更高的估计精度。

摘要:智能网联车之间的拓扑快速变化导致车间链路质量不稳定，从而使得数据转发的效率降低。对此，本文面向城市路网提出一种基于路段实时评分的智能网联车数据转发模型(Road section scoring-based data forwarding model for intelligent connected vehicles，RSSM)。首先，根据车辆密度将路段分为两部分，并分别对两部分路段上节点间的连通性进行建模，之后得到整条路段上节点间的连通性作为该路段的得分。然后，计算整个路网中所有路段上节点间的连通性并将其作为上述路段的得分，依据整个路网对路段的评分实现源节点到目的节点的动态路径规划，保障所规划的数据转发在整体上最优。最后，在结合实验平台NS3与SUMO上进行仿真对比，实验结果表明：与同类算法相比，本文提出的数据转发模型RSSM在数据投递成功率和时延方面均优于同类数据转发方法。

摘要:表面肌电(Surface electromyography,sEMG)信号直接、客观地反映了神经和肌肉的活动功能状态，已获得广泛应用。本文设计了一种sEMG信号采集电路并以单通道形式采集上肢5种动作的sEMG信号，经小波包变换提取6种特征(其中一种引自基于小波变换的特征提取方法)并分别结合PCA和KPCA进行处理；再分别用BP神经网络和SVM进行动作识别。此外，对比了小波变换的特征提取；讨论了KPCA与PCA在特征变换上的差异。所提取的基于小波包变换的6种特征有5种的识别率均超过95.7%，其中引入的高低频系数组合特征在BP神经网络下平均识别率超过99%。基于小波变换提取的5种特征经KPCA变换后也达到较高的识别率。实验结果表明，本文的sEMG信号采集方法及其特征提取方法均达到较好效果。

摘要:提出了一种5G微蜂窝中面向业务传输能效的分布式中继选择优化方法。在满足用户自身传输需求的条件下以最小化传输能量消耗为目标，综合分析了用户业务传输需求、所处无线环境、中继服务节点的位置以及其他用户的决策情况，建立了业务传输知觉的中继选择分布式优化模型。构建了微蜂窝网络能效优化中继选择博弈模型，并证明了该博弈为精确势能博弈。本文设计了能效优化中继选择分布式优化决策算法，证明了算法的收敛性。仿真结果验证了所提博弈模型和学习算法的理论分析结论，表明了所提算法能以分布式决策的方式有效优化微蜂窝网络的中继选择结果，在满足用户传输需求的同时，减小了网络业务传输的能量消耗。

摘要:D2D技术作为5G通信的一项关键技术，其优势之一为利用D2D用户间的短距离通信来提高端到端的传输速率。而当D2D用户间距离较大时，由于用户发射功率有限，这一特性不再凸显。本文考虑利用中继技术增强D2D链路的性能。在传统D2D通信模型的基础上，本文进一步分析研究了放大转发（Amplify-and-forward,AF）和译码转发（Decode-and-forward,DF）两种中继辅助下的D2D通信模型，并提出了相应的模式间选择方案。特别地，该模式选择方案以闭式解的形式表述，且仅包含基本数学表达式。仿真结果表明，采用本文所提出的模式选择方案后，随着系统参数的变化，系统始终选择性能最优的通信模式进行端到端的通信，系统性能得到了显著提升。

摘要:短路接地线是保证电力生产人身安全的重要设备。传统携带型短路接地线，缺乏智能化的监测手段，常出现漏挂、错挂、漏拆等情况，给人身、设备以及电网安全带来安全隐患甚至发生人身伤亡事故。本文基于物联网技术，设计包括感知层、网络层、平台层和应用层的总体框架，研发接地线智能监测装置与系统，实现对接地线分布、挂接状态、设备信息等的自动采集、移动实时监测和综合管理。通过在国网无锡供电公司实际场景试点，证明该智能监测装置和系统能够直观展现接地设备多维度信息，且具有实时性、移动性和扩展性特点，有效辅助安全管理决策，提升现场安全综合管控水平。

摘要:无人机（Unmanned aerial vehicle, UAV）作为空中中继平台能够快速、方便地建立起一条可靠高效的数据传输链路，在应急通信等领域受到了国内外学者的广泛关注。为提升存在干扰下的基于放大转发的多UAV中继传输系统的通信质量和性能，本文提出了两种波束形成（Beamforming, BF）策略。首先给出地面接收端信干噪比和可达速率的理论表达式；然后分别建立以UAV中继总功率最小化和可达速率最大化为准则的优化问题，推导出了相应的最优BF权向量的解析表达式；最后，计算机仿真验证了所提BF策略的正确性和有效性。

摘要:针对认知无线网能量消耗引起的能量效率较低问题，在研究认知无线网分簇协作频谱感知能量效率的基础上，提出了一种最优功率分配算法来最大化次用户系统的能量效率。通过建立基于次用户能量效率最大化传输优化模型，在考虑传输功率、感知时间以及干扰限制的情况下，利用拉格朗日函数及KKT条件，得到最优次用户发射功率分配算法，以达到系统能量效率最大化的目的，同时分析了不同参数对能量效率的影响。仿真结果表明，本文所提算法能有效提高次用户系统的能量效率、减少系统开销。

摘要:在高速移动通信系统中，收发端双方往往会面临较大的多普勒扩展和有限的导频开销，从而严重影响传统联合频相估计的性能。鉴于此，本文提出了一种基于并行处理的联合频相估计。首先利用可变有效延迟长度的自相关算子设计出一种频相解耦合算法，再将其应用到传统联合频相估计中。理论分析和仿真结果表明，提出的频相解耦合算法可以实现传统联合频相估计的并行处理，同时还可以降低相偏估计的复杂度。

摘要:非正交多址接入技术（Non-orthogonal multiple access, NOMA）提高了通信系统的频谱效率且可支持大量用户接入，因此受到广泛关注。以能量效率（简称能效）最大化为目标的多用户NOMA系统下行链路的资源分配问题，是一个难以求解的非凸问题，为此，将问题分解成用户分组和功率分配2个子问题。首先采用一种基于贪婪算法的用户分组方式降低了穷举法的计算复杂度；其次根据确定的分组方式，得到各个子信道上复用用户的功率分配系数表达式。为了进一步提高系统的能效，研究了子信道间非等功率分配方案，将子信道功率分配问题规划成非线性非凸的比率和问题，并利用Dinkelbach类算法得到次优解。仿真结果显示，文中采用的方案可以达到更好的系统容量和能效。

摘要:针对Modbus TCP协议存在的安全问题，如缺乏认证、数据明文传输和功能码滥用等，基于原Modbus TCP协议提出一种安全的工控通信协议（Modbus-S协议）：采用数字签名技术保证数据的完整性和可认证性；使用对称密钥技术保证数据的机密性；利用哈希算法的单向性原理保证数据的唯一性；最后使用“白名单”过滤机制基于角色对功能码进行管理，保证指令的可控性。实验验证和分析表明：Modbus-S协议可以全面弥补Modbus TCP协议的设计缺陷，与已有方法相比，该方法安全性更高，可以全面提高Modbus TCP协议的通信安全。

摘要:基于稀疏表示的阵列测向技术中的一系列高精度鲁棒性方法都基于网格假设，即假设入射信号来向无误差地落在网格上，这一假设与现实中信号来向落在连续角度域内相违背，所造成的网格偏差效应会带来模型失配，从而导致估计性能的恶化。针对这一问题，本文提出了一种基于泰勒展开的离格类信号模型，该模型允许信号来向偏离网格，从而消除了网格误差效应，减小了估计误差。同时采用一种交替迭代优化的方法对模型进行求解，并利用奇异值分解等方法降低计算量。该方法能够有效减小网格误差，提高估计精度。仿真结果验证了所提方法的有效性。

摘要:传统统计建模方法难以对特定场景下的无人机信道做出精确预测。针对城市场景下的无人机信道，结合确定性信道建模法，基于射线跟踪原理构建了一种无人机基站-地信道模型，该模型考虑了散射次数对接收功率的影响，将到达地面接收机的射线分为视距路径、一次散射路径和二次散射路径；给出了基于射线跟踪原理的传播损耗和3种路径相应的功率计算方法，该方法沿路径计算场强。在利用数字地图预处理技术对城市建筑物进行简化后，对该场景下无人机信道的传播路径、损耗、功率延迟分布以及功率覆盖情况进行了仿真验证。数值仿真结果表明，本模型能够准确复现城市传播环境及传播状况，覆盖预测结果可用于优化无人机部署。