针对超奈奎斯特系统引入的码间干扰使载波相位估计难度增大的问题，提出了一种二阶电域导频辅助载波相位估计方案，将导频辅助相位噪声补偿模块与基于Viterbi的最大似然相位估计模块级联，牺牲约1.7% 的带宽开销，可以有效克服超奈奎斯特系统引入的码间干扰，对激光器线宽导致的相位噪声进行准确估计。在调制格式为16进制正交幅度调制的超奈奎斯特系统中，经仿真验证可知：该算法在加速因子不超过Mazo极限时可以有效跟踪相位噪声；在加速因子低至0.833、误码率为2×10^-2、光信噪比代价为1 dB的条件下，该算法能容忍的最大线宽乘积为5×10^-4；相较于一阶导频辅助载波相位恢复算法，该算法具有更大的线宽容忍度，所需的光信噪比也更小。

飞行员夜视镜在未来夜间空战中将会发挥越来越重要的作用, 但是佩戴夜视镜飞行也带来诸多安全问题和人机工效问题。为保证飞行员佩戴夜视镜的飞行安全, 同时提高夜视作战效能, 改善和提升飞行员夜视镜的人机工效是重要途径之一。本文分析了飞行员使用夜视镜时的存在的典型人机工效问题, 从夜视镜设备性能改进、人员训练以及使用环境与时机 3个方面给出了效能提升建议, 为提高飞行员佩戴夜视镜飞行安全性、高效性和舒适性提供适用性的解决方案。

针对跨介质无线通信信道的约束影响，依据大气与海洋环境通信特点，提出一种利用激光诱导声波实现跨介质的跳时隙脉冲位置调制(PPM)水下通信的信号传输方法。研究光声效应机理，分析激光声源在水下的时频特性，采用无线光通信与水声通信技术的融合机制，合理选择跳时隙类型组合编码调制，有效提高信息传输可靠性及安全性。基于脉冲激光声源建立空中到水下的跳时隙PPM通信链路，通过现场可编程门阵列(FPGA)完成编解码，实现了字节组帧的信息传输测试。实验测试结果证明：以脉冲激光作用水介质激发的声波通信，可进行远程指定水域的激光致声控制，将光视距通信转换为水下任意位置目标通信，大大提高了通信作业的灵活性和主动性，可用于空中到水下的跨介质通信。

针对正交频分复用(OFDM)系统中的稀疏信道估计问题, 文章提出了一种基于二进制编码的多导频并行搜索导频设计算法。文章所提算法在最小互不相干性(MIP)规则下, 通过最小化字典矩阵的相干性来考虑确定性导频设计问题, 并要求将导频分配放在有效子载波范围内以实现更实际的目的。导频集在文章所提算法中是二进制编码的。在每次迭代中, 将二进制编码段的序列重新组合, 以更新近似最优导频位置。某些编码段的更新可以同时改变多个导频位置, 既增加了导频的多样性, 又降低了计算的复杂度。实验结果表明, 与现有导频优化方法相比, 文章所提算法可以找到更小的MIP测量矩阵, 相应的导频模式可以显著提高信道估计的性能。

针对相干光偏移正交调幅技术的多载波滤波器组传输(CO-FBMC/OQAM)系统,提出一种基于导频的时域相位噪声补偿算法。建立一个时域相位噪声补偿模型,即相位噪声用时域扩展的离散余弦变换(DCT)近似,相位噪声包括公共相位误差(CPE)和非CPE相位噪声,它们均可通过估计DCT系数来获得。为了计算这些DCT系数,先用基于导频的扩展卡尔曼滤波(EKF)估计CPE,然后将CPE补偿后一部分判决错误概率较高的数据舍弃,仅保留余下的CPE补偿后数据进行预判决用以预估发送端数据,最后在波特率为32 GBaud的背对背CO-FBMC/OQAM系统中对所提算法进行仿真验证。结果表明,对比一种改进的盲相位搜索(M-BPS)算法,所提算法仅有0.5%~2.0%的频谱效率下降。针对64阶QAM、子载波数M=256或512的系统,所提算法的线宽延迟乘积容忍度仍远大于M-BPS算法,但其复杂度仅为M-BPS算法的1/2。

为了延长信号传输距离、方便探测及降低噪声，并最大可能地保留信号能量，可通过移相法实现载波抑制单边带(SSB-CS)信号输出，采用导频法控制商用铌酸锂双平行(IQ)调制器可达到上述目标。实验结果表明：所提方法在2～18 GHz范围内，输出信号的载边比和边边比均大于20 dB；该方法能在不使用IQ调制器内置光电二极管(PD)的前提下，有效控制调制器工作状态，得到载边比和边边比均满足预期的SSB-CS信号。

大规模多输入多输出（MIMO）技术是5G的关键技术之一，由导频资源有限引起的导频污染是制约其发展的主要瓶颈之一，为此必须对宝贵的导频资源进行合理地分配以减小导频污染。已有的导频分配方案大多考虑静态导频分配，无法很好地适应用户位置不断变化的移动通信环境。文章针对大规模MIMO系统中用户移动时的导频分配问题，提出了一种动态迁移导频分配方法。该方法在两个相邻时隙间仅针对移动幅度较大的用户进行额外的导频优化，根据分配方案选择一个用户与之进行导频交换，对于其他的用户不改变原分配导频。复杂度分析及仿真结果表明，该算法相较于传统的导频分配方法可以显著地降低计算复杂度，并且与传统的导频分配方法具有相近的频谱效率，具有较高的实用价值。

以用户为中心的可见光通信协作传输是近年来出现的新架构,这导致虚拟小区之间出现重叠。为避免导频污染问题,每个虚拟小区中的光接入点(AP)或者虚拟小区中选择相同AP的用户发送的训练序列应该是正交的。针对可见光通信中以用户为中心的协作网络,研究训练资源的正交分配问题,提出了一种新的导频分配算法,联合导频分配和用户选择问题,以期最大限度地增加虚拟小区内可被接入的用户数。分析和仿真结果表明,该导频分配方案可以有效改善导频污染问题,提高训练资源利用率,并且相比已有的导频分配方案,性能有所改进。

导频序列在不同小区中不可避免地被复用, 从而产生了导频污染, 导频污染带来的干扰不会随着基站天线数的增加而减少。导频污染已成为限制大规模多输入多输出(MIMO)系统性能的主要原因之一, 为了减少导频污染带来的影响, 文章提出了时移联合空间划分的导频分配方案, 该方案通过从时间域和空间域两个方面来减少导频序列的复用次数, 从而减少导频污染。推导出了采用该方案时系统中目标上行用户的可达和速率和信干噪比(SINR)。仿真结果表明, 所提方案能有效减少导频污染, 获得较好的系统性能, 提高系统吞吐量。