适用于TD-SCDMA下行链路的联合检测接收算法

多用户检测技术是第三代及未来移动通信系统的关键特征。分析了一些通用的算法,并介绍了一种可以用于下行链路的联合检测算法,可以在较低运算复杂度的情况下,提高终端的接收增益。     

5G系统小区搜索PSS定时同步方法

针对5G主同步信号检测对频率偏移异常敏感导致移动通信系统无法实现精确的定时同步问题，提出了差分与快速频域相关联合检测算法。该算法首先对本地信号和接收信号进行差分处理，以降低频偏影响；其次基于快速频域相关算法，将时域互相关转换为频域相乘运算，降低计算复杂度；最后通过比对相关峰值检测同步点。算法分析和仿真结果表明，在频偏较大的条件下，改进算法可精确、快速地检测同步点。相比于传统互相关算法，该算法的运算复杂度降低了89.99%，频偏值为0.6时，正确检测概率接近0.9。     

一种低复杂度的CPM信号最大似然块检测算法

为了降低连续相位调制(Continuous Phase Modulation,CPM)信号多符号非相干检测的运算复杂度，提出了一种低复杂度的最大似然块检测算法。该算法充分利用已判决输出的符号对检测过程中的符号向量取值进行约束，有效减少判决统计量计算时的运算量，进而降低算法复杂度。另外，该算法引入判决长度变量，通过调整单次检测时判决符号数使算法能够在检测性能与运算量之间灵活折中。仿真结果表明，提出的低复杂度检测算法能够适用于全响应和部分响应CPM信号，相比原最大似然块检测算法能够在不损失检测性能的前提下降低算法运算量至少50〖WT《Times New Roman》〗%〖WTBZ〗，并且能够通过选择不同的判决长度提高算法应用的灵活性。     

模平方优化的低复杂度多符号检测

针对传统多符号检测算法（MSD）在脉冲编码调制/调频（PCM/FM）信号解调时存在复杂度高、工程实现难度较大的问题，提出了一种优化模平方的低复杂度多符号检测算法。通过将传统MSD中的模平方运算近似优化为绝对值加减法运算，使用的计算资源下降为原来的80〖WT《Times New Roman》〗%〖WTBZ〗左右。仿真结果表明，与传统的MSD算法相比，该优化算法降低了计算资源，同时几乎不损失性能，有利于硬件的实现，具有较强的实用价值。     

基于资源分配和功率控制的D2D中继选择

为优化蜂窝用户通信与设备直传（D2D）中继通信共存下的同频干扰问题，满足蜂窝用户容量要求，提出了一种基于能效的联合资源分配和功率控制的D2D中继选择算法。该算法首先对等效D2D中继链路进行资源分配，减小算法复杂度的同时使得D2D链路对蜂窝链路产生的干扰最小；然后以资源分配结果和功率控制算法为依据进行中继选择。该方案不仅考虑了D2D中继链路的能效问题，而且还同时考虑到了对蜂窝链路的干扰问题。通过仿真验证，所提算法不仅能有效提升D2D中继链路的能效值，同时降低了对蜂窝用户的干扰。     

LTE虚拟MIMO系统中用户正交配对改进算法

第三代合作伙伴计划（3GPP）在长期演进（LTE）上行传输中引入了虚拟多输入多输出（V-MIMO）技术，能够提升频谱效率，改善无线链路传输性能。用户配对是V-MIMO技术必不可少的环节。针对现有的正交配对算法由于不能准确衡量两用户的正交性而导致的性能恶化问题进行了理论分析，并提出更具有一般性的正交性定义。为适应LTE-Advanced上行最大支持4流、下行最大支持8流的特点，结合贪婪思想将正交配对的应用情形由两用户推广至多用户。为了进一步改善系统性能，提出基于范数的贪婪正交配对算法。仿真结果与复杂度分析表明，基于范数的贪婪正交配对算法与穷举的最优算法性能接近，且在计算复杂度上要远低于最优算法，对于V-MIMO技术的发展具有重要意义。     

基于列生成的毫米波多连接链路配置调度算法

多连接技术允许用户同时建立和保持与多个小区/接入点的连接，通过网络元素之间的协调在吞吐量和可靠性方面大幅提高网络性能。针对毫米波通信中超高频段的链路中断问题，研究了多连接基于链路配置的调度算法，以提高链路调度效率，降低复杂度。首先，在系统模型中采用链路配置作为优化变量；其次，设计了多连接比例公平的调度准则；最后，提出一种基于列生成算法的链路配置调度优化算法，利用Dantzig-Wolfe分解将原问题分解为限制主问题和定价问题，并结合分支定界方法获得最优解。仿真结果表明，所提算法能够在数值上逼近全局最优，并且比现有的毫米波蜂窝网络链路调度方案增益平均提高40%以上。     

浅谈td-scdma基于接力切换预留的信道分配技术

本文分析了非对称时隙模式下mr.gprmbdca算法.以上下行时隙比24为例分析了非对称时隙模式下mr.gpr.mbdca算法下行链路的系统性能,提出了mrgprmbdca算法,为td-scdma及tdd-lte系统dca技术研完提供了参考.     

MIMO系统中改进的二进制粒子群天线选择算法

在多输入多输出系统中,发射端和接收端的多天线配置提高了信道容量和传输可靠性,而天线选择技术能在保持系统优点的同时有效地降低运算复杂度以及硬件成本。为了能在时变的信道条件下快速地选择出一组最优的天线子集,提出了一种基于二进制粒子群算法的改进的天线选择算法。推导出了二进制粒子群联合收发端天线选择的信道容量公式,并将其作为粒子群算法的适应度函数,使天线选择问题转换成二进制编码串的组合优化问题。通过改进模糊函数提高粒子群算法的收敛性,让二进制粒子群尽可能地收敛于全局最优位置。仿真结果表明,改进的算法能在降低运算复杂度的同时提高收敛性,且系统信道容量趋近于最优算法。     

高速下行包接入中小区选择算法述评

在高速下行包接入（HDSPA）环境下，由于码分多址（CDMA）系统中常用的软切换技术会给下行链路带来更多的干扰，因此在3GPP中提出了快速选择小区（FCS）。本文结合3GPP相关提案，对FCS算法进行了分析。     

TD-SCDMA系统中一种快速的下行波束形成技术

利用阵列天线系统接收信号的自相关矩阵的最大特征值所对应的本征向量的信号处理(PSM)思想，提出一种适用于TD—SCDMA系统的快速下行波束形成技术。此方法利用各个用户的扩频码进行目标用户的数据分离，并用迭代的方法代替用户信号的自相关矩阵的特征分解，降低了计算复杂度。计算机仿真验证了该方法的有效性。     

一种5G NR系统PSS叠加分段的定时同步算法

对于第三代合作伙伴计划(The 3rd Generation Partnership Project,3GPP)中的5G新空口(New Radio,NR)系统,同步信号检测算法的计算非常复杂,根据主同步信号的特性,提出了分段互相关与对应叠加的联合检测算法。该算法只对接收信号进行一次与本地主同步信号(Primary Synchronization Signal,PSS)序列之和的分段相关处理,即可得到相关峰值的位置,并检测到粗同步点的位置,进一步对粗同步点做局部互相关,根据最大峰值检测出精同步点,降低了计算的复杂度。对传统互相关算法、分段互相关算法和改进算法进行了理论推导和复杂度对比分析,结果表明,相对于传统互相关算法,改进后的算法有效降低了计算量,提升了抗频偏性能。     

基于稀疏分解和混沌理论的微弱信号检测

针对数字锁定放大器中稀疏分解算法检测精度受限的缺点,结合非线性方法进行补偿,采用混沌检测联合稀疏分解的算法设计了数字锁定放大器。数字锁定放大器借助稀疏分解算法估计信号参数,根据估计得到的参数设计对应混沌系统;利用混沌系统检测信号的过程中产生间歇性混沌状态,并通过测量间歇性混沌状态的周期,精确检测信号。最终,在信号的信噪比低至-20 dB时可以成功检测信号,频率精度达到0.05 Hz,提供了一种非线性微弱信号检测方法。     

基于块对角化的格基规约GMD矢量预编码

研究了对多用户多输入多输出下行链路进行块对角化后,使用格基规约算法的几何均 值分解矢量预编码的实现方法。根据块对角化思想将多用户多天线信道分解为等价并行子信 道,基于等价子信道给出了单个用户的几何均值分解矢量预编码的传输方案,通过使用格基 规约算法分别结合连续干扰消除和垂直分层空时编码两种方法,求解矢量预编码中的扰动矢 量。仿真表明,提出的方法误码率性能优于块对角化矢量预编码算法2 dB以上,而且能在不 降低系统性能的前提下降低计算复杂度。     

广义空间调制系统的正则化OMP检测算法

在广义空间调制（GSM）系统中，最大似然（ML）检测可以取得最优的检测性能，然而其计算复杂度随激活天线数的增加急剧增长。针对这一问题，提出了一种基于稀疏重构理论的低复杂度检测算法——正则化正交匹配追踪（ROMP）算法。该算法首先根据信道矩阵和当前残差的内积选取多个候选激活天线索引，接着对候选天线索引按正则化标准进行可靠性验证，剔除错误索引，缩小信号的搜索空间，最后通过求解最小二乘问题估计信号。仿真结果表明，与经典的正交匹配追踪（OMP）算法相比，所提算法以少许复杂度的增加为代价极大提升了检测性能，能够在检测性能与复杂度之间取得更好的折中。     

协作D2D异构网络的联合资源分配和功率控制

针对下行协作D2D(Device-to-Device)异构网络中复用蜂窝用户的联合资源分配和功率控制问题,提出了一种量子珊瑚礁优化算法(Quantum Coral Reef Optimization Algorithm,QCROA)。首先,构建异构网络模型并推导得到整个网络总吞吐量的数学表达式;其次,基于QCROA算法分析全局最优量子珊瑚的测量状态,提出最优联合资源分配和功率控制方案;最后,通过仿真验证QCROA算法的优越性。实验结果表明,在不同网络通信场景下,QCROA算法均表现出良好的适应性,其收敛速度和种群多样性均优于其他基于智能优化算法的方案,在迭代次数达到1 500次时即可获得吞吐量最高的全局最优。     

采用相位判决的低复杂度广义空间调制检测算法

针对广义空间调制（GSM）系统中信号检测复杂度过高的问题，提出了一种基于相位判决的低复杂度检测算法。首先根据一种排序准则对天线组合进行排序，然后将排序后的天线组合中的符号向量依次通过基于相位判决的迫零(ZF)均衡器进行检测，最终得到星座调制符号和激活天线组合。分析和仿真结果表明，该检测算法可以有效缩小接收端的搜索范围，在提供与最大似然（ML）检测算法相近的误比特率（BER）性能的同时，计算复杂度降低了98%。     

LTE系统中一种串行的整数倍频偏和扇区检测算法

在LTE系统中,用户终端（UE）在开机后首先会进行小区搜索。针对传统的小区搜索方案中整数倍载波频偏（ICFO）和扇区ID是通过利用主同步信号（PSS）进行联合检测这一问题,提出了一种串行的整数倍频偏和扇区ID估计算法。该算法利用PSS的对称性,将ICFO和扇区ID进行分开检测,通过对接收的频域PSS进行归一化差分相关,消除了信道的影响,从而增强了检测性能。将联合估计算法和提出的串行估计算法进行仿真对比,结果表明提出的算法相较于传统方法可以取得更好的检测精度,并且运算复杂度仅为传统方法的1/3。     

一种用于SCMA系统的混合期望传播检测方法

作为一种新的非正交多址接入技术,稀疏码多址接入（Sparse Code Multiple Access,SCMA）被提出以支持大规模连接。基于稀疏因子图,SCMA利用低复杂度的消息传递算法（Message Passing Algorithm,MPA）来实现接近最优的多用户检测。但是,传统MPA的复杂度仍然很高。为了灵活地控制算法的复杂性,提出了一种混合期望传播检测算法用于SCMA检测,建立算法复杂度与信道阈值之间的关系,利用信道阈值控制算法复杂度。此外,将混合期望传播检测算法与消息回退机制相结合以提高性能。仿真结果表明,与其他检测方案相比,所提算法可以灵活地在算法性能和计算复杂度之间进行折衷。