一种短波MIMO系统模型及适用性分析

在现有Gesbert 多输入多输出（MIMO）系统模型的基础上,结合短波天波信道的传 播特点,建立了一种短波MIMO系统模型。所建立的模型是一种解析模型,可由接收天线相关矩阵、发射天线相关矩阵以及传播模式相关矩阵产生。通过对该模型进行适用性分析发现,其与实际HF MIMO系统的信道矩阵具有相同的秩特性。该模型避免了直接测量HF MIMO信道矩阵的复杂性和局限性,可以用于进行HF MIMO系统容量计算。     

分布式MIMO中的最大似然频偏估计

在考虑分布式多入多出(MIMO)系统中各收发天线对之间的频偏均可能不同的一般情况 下,推导出了平坦衰落MIMO信道模型下的最大似然频偏估计。针对收端是否采用分布式天线 的两种不同情况,分别提出了一种只涉及一维最大化问题的较低复杂度频偏估计方法。仿真 结果表明,所提频偏估计方法在平坦衰落MIMO信道下可以获得令人满意的估计性能;而在收 端仍采用集中式天线这一特殊情况下,利用所有接收天线上的接收信号进行联合估计,可以 进一步提高估计性能。     

双极化天线MIMO系统中预编码的研究

预编码技术就是在发射端利用信道状态信息对发送符号进行预处理以达到提高系统容量和无线通信的数据传输速率的信号处理技术。在双极化天线MIMO系统中,由于其信道的特征矩阵非常复杂,利用其信道状态信息获取预编码向量的处理计算量较大。本文利用双极化多天线信道特征矩阵的特性,证明其对信道的特征矩阵的处理可以近似转化为对一个i．i．d．矩阵和一个类三角阵的处理,在保证系统的性能不受太大影响的前提下,降低了计算预编码向量的复杂度。     

匙孔信道容量及中断概率分析

在某些多输入多输出(MIMO)衰落环境下,虽然发射或者接收信号不相关,但是系统的信道容量依然很低,这种现象称之为匙孔(Keyhole)效应.针对匙孔衰落MIMO信道,在任意的收发天线数目下,分析了Keyhole信道容量以及中断概率.研究结果表明,匙孔信道的最大分集增益由发射或接收天线数目的最小值决定.     

基于Kronecker法的MIMO信道模拟及硬件实现

针对多输入多输出（Multiple-Input Multiple-Output,MIMO）无线通信系统,在基于Kronecker 的MIMO信道模型中综合考虑了路径损耗、阴影衰落和多径衰落等因素,实现了基于现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array,FPGA）的MIMO信道模拟器,并分析了硬件设计方案以及MIMO信道模拟的实现方法。实测结果表明,设计的MIMO信道模拟器可以模拟瑞利衰落、莱斯衰落以及阴影衰落等常见的信道衰落类型,能够应用于3GPP、COST-207等标准信道模型的复现。该模拟器可作为无线通信系统研究的测试设备,辅助通信系统研究的算法验证、方案优化以及性能分析。     

面向能效优化的MIMO系统参数配置

基于点对点多输入多输出（MIMO）通信系统的张量模型,提出了一种以能效最大化为目标的传输参数联合优化方法。首先根据信号矩阵、编码矩阵、信道矩阵构建了接收信号的张量模型和系统能效模型,然后利用张量平行因子（PARAFAC）分解的k-秩条件,通过迭代拟合对能效函数所包含的收发端天线数目、编码长度等传输参数进行联合优化。仿真结果表明,利用穷尽搜索,可以找到一组对应系统能效最大化的传输参数组合。     

VBLAST在宽带空间相关信道下的性能分析

在宽带空间相关信道下,通过仿真分析、评估了VBLAST空时接收机的性能。仿真结果表明随着信道空间相关性的增大,系统的性能都有所下降;随着接收天线数的增加,信道相关性对系统的影响逐渐减小。     

面向5G的大规模MIMO技术综述

未来第5代移动通信系统(5G)中无线数据业务量的爆发性增长推动着研究人员发展新的颠覆性技术。作为5G的关键候选技术之一，大规模多入多出(MIMO)在基站使用远超激活终端数的天线，能增加一个数量级的频谱效率并大幅降低发射功率。首先介绍了大规模MIMO的系统模型和理论性能，其次分析和归纳了在信道测量与建模、信道信息获取、传输方法的研究成果，然后简述了实验和测试进展，最后讨论了未来研究方向。     

基于确定性观测的压缩感知MIMO信道参数反馈

在实际资源受限（带宽受限或功率受限）的无线通信系统中,多径信道具有很强的稀疏特性,如何利用这一特点更加高效地将接收端获得的多径信道状态信息（CSI）进行压缩、反馈,是目前信道状态信息反馈技术的研究热点。针对现有多入多出（MIMO）信道状态信息反馈方法中随机观测矩阵需要较大存储空间的问题,引入了确定性Golay测量矩阵,提出了一种基于确定性观测的压缩感知MIMO多径信道参数反馈方法。在接收端对由信道估计得出的信道状态信息利用确定性Golay测量矩阵进行观测,将较少数目的观测值反馈到发送端,在发送端通过重构算法恢复出完全信道状态信息。仿真实验表明,与随机观测相比,采用确定性Golay观测矩阵的方法虽然需要的观测值数目会有所增加,但所需存储空间远小于随机观测矩阵,且利用确定性观测反馈信道状态信息的重构性能与随机观测矩阵相当。     

基于CP分解的MIMO-OFDM系统接收信号盲检测

多输入多输出-正交频分复用（MIMO-OFDM）无线通信系统中接收信号从空间、时间、频率的维度形成多因素的阵列信号,传统的矢量或者矩阵代数的建模方法在处理多因素信号问题上显得不足,无法利用多因素间的关系,而张量分析在解决多维阵列信号处理的问题上具有优势。针对MIMO无线通信系统,结合OFDM技术,研究了张量信号的建模及分解方法,并充分利用张量信号的分解唯一性提高无线接收信号的检测能力。提出了基于CP（CANDECOMP/PARAFAC）张量分解方法对未知信道状态（CSI）的MIMO-OFDM系统进行接收端的张量信号建模和盲检测,并通过仿真分析验证了模型的可行性。仿真结果表明,在接收天线数目大于发送天线数目且各径信道独立情况下,基于CP分解的接收信号盲检测算法在误码率为10-4时,随着接收天线数目增加,信噪比可获得约5 dB的增益。     

二进制猫群算法在大规模MIMO天线选择中的应用

在多输入多输出（MIMO）系统中,天线选择技术平衡了系统的性能和硬件开销,但大规模MIMO系统收发端天线选择复杂度问题一直没有得到很好的解决。基于信道容量最大化的准则,采用两个二进制编码字符串分别表示发射端和接收端天线被选择的状态,提出将二进制猫群算法（BCSO）应用于多天线选择中,以MIMO系统信道容量公式作为猫群的适应度函数,将收发端天线选择问题转化为猫群的位置寻优过程。建立了基于BCSO的天线选择模型,给出了算法的实现步骤。仿真结果表明所提算法较之于基于矩阵简化的方法、粒子优化算法具有更好的收敛性和较低的计算复杂度,选择后的系统信道容量接近于最优算法,非常适用于联合收发端天线选择的大规模MIMO 系统中。     

基于嵌套张量模型的MIMO中继系统组合接收算法

目前在单向双跳多输入多输出（MIMO）中继系统中，基于嵌套张量模型的接收算法主要采用单步交替最小二乘（ALS）和KRF（Khatri-Rao Factorization）算法。在时变信道且实时性要求较高场景下，计算复杂度高是制约其应用的主要因素。为此，在对单向双跳MIMO中继系统建模基础上，提出了基于嵌套张量模型的双步组合接收算法。该算法通过对接收的数据张量进行重建，将符号估计和信道估计分离，充分利用ALS和KRF的算法优势，有效降低了计算复杂度。同时，对算法的可辨识性进行了分析。仿真结果表明，该算法保持了与传统嵌套PARAFAC的最小二乘（Nested PARAFAC ALS）算法的相同估计性能，在源天线个数变化时，计算复杂度降低了80%以上；在中继天线个数变化时，计算复杂度降低了50%以上。     

应用酉变换近似消息传递的大规模MIMO接收机设计

由于天线间距较近和一些非白高斯干扰，大规模多输入多输出（Multiple-Input Multiple-Output,MIMO）系统的信道矩阵存在如列相关、低秩和非零均值等“病态”特征，给基于近似消息传递的迭代接收机算法造成了严重的性能损失。为此，提出了一种基于酉变换近似消息传递(Unitary Transformation Approximate Message Passing,Ut-AMP)的接收机算法。首先针对均值非零、列相关和条件数过大三种常见的病态特征，分析了酉变换的必要性；其次，利用变量间的马尔科夫特性将大规模MIMO系统进行因式分解和因子图建模，推导了联合置信传播、平均场和Ut-AMP的消息传递算法，并与现有算法的复杂度进行了对比；最后建立大规模MIMO接收机模型，对所有相关算法进行数值仿真。仿真结果表明，所提接收机算法能够以复杂度略有提升为代价，在病态信道矩阵环境中大幅提升接收机的鲁棒性，具有很高的研究和应用价值。     

具有天线选择与中继选择的空间调制技术

针对空间调制（SM）技术存在的缺欠,提出了具有天线选择和中继选择的空间调制系统方案。首先在多输入多输出(MIMO)信道模型下,通过对发送端天线选择,将拥有最佳信道状态的天线选出进行SM,打破SM技术对发送端天线数的限制,并提升采用高阶调制的SM分集性能。然后进一步将此思想引入协作通信网络,结合传感器网络的分级观念,提出采用中继选择和空间调制的中继传输协议,并通过仿真观察系统分集性能的改善。仿真结果表明,上述中继传输协议不仅能提升系统性能,而且使系统配置更加灵活。     

正交空时分组码在OFDM系统中的性能估计

在宽带OFDM系统中对正交空时分组码方案进行了研究，根据Almouti方案的译码原理给出了在正交空时分组码传输的频率选择性衰落信道条件下接收机输出瞬时信噪比的一般表达式，同时分两种情况进一步分析了其最小距离球界的符号差错性能。结果表明，在系统发送天线数、接收天线数及多径数目乘积较小的情形下，系统可以达到最大的分集增益。     

宽带自适应MIMO-DFE空时接收机

设计了频率选择信道基于RLS算法的自适应判决反馈均衡MIMO-DFE空时接收机,由于这种接收机不需要信道识别,从而降低了接收机的复杂度。通过蒙特卡罗仿真评估了接收机在频率选择信道下的误符号率性能。仿真结果表明,在不加信道编码的情况下,该接收机在信噪比为 14dB时误符号率达到 10-3以下。     

分组空时块编码结构及其信号检测算法

本文涉及中国公司针对美国商务部裁决对华重型锻造手工工具征收反倾销税向美国国际贸易法院提起诉讼的案件。简要评析了司法审查过程中所涉及的有关分别税率问题、适用可得事实和不利可得事实问题、二手信息问题,这对中国公司在日后如何获取有利税率具有一定的借鉴作用。