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。     

高阶QAM调制MIMO系统高斯逼近简化算法

针对多输入多输出(MIMO)高阶正交幅度调制(QAM)系统检测算法使用传统的高斯逼近算法检测复杂度高的问题,研究了其简化算法.MIMO系统高斯逼近算法通过采用树形搜索的办法,对符号后验概率影响大的符号序列加以保留,其算法复杂度与保留符号序列数目成线性,且与调制阶数成指数关系.针对高阶调制QAM符号的特点,用多级映射的方法来进行高斯逼近,新方法结合树形搜索算法的思想,通过将高阶调制QAM符号拆分成多个4-QAM符号,从而可以每次两个比特的计算序列权重,其算法复杂度与调制阶数成线性关系,从而使得高阶调制系统的检测复杂度大大降低.仿真结果表明,多级映射高斯逼近算法能取得接近传统高斯逼近算法的性能.     

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。     

LTE系统中一种改进的天线端口数检测算法

在长期演进(LTE)系统中,发送天线端口数通过循环冗余校验掩码的方式隐含于物理广播信道(PBCH)中,终端在解读PBCH信道获取主信息块(MIB)的同时,需要正确检测PBCH采用的发送天线端口数。传统的检测方法尝试分别用1、2、4等3种发射天线数进行PBCH译码,直至正确译码为止,译码复杂度非常高。基于此,提出一种改进的天线端口数估计算法,提取各天线端口传输的小区参考信号序列做相关,通过相关值与相关系数门限值的比较直接快速获取基站的实际天线端口数。仿真结果表明：该算法相较于传统检测算法和功率检测算法在时间复杂度上分别提升了4个数量级和3倍;在信噪比高于0 dB时,所提检测算法较功率检测算法有4~6 dB的增益。     

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。     

多用户MIMO-OFDM系统中一种子载波分配算法

介绍了多用户MIMO-OFDM系统中的Hungarian子载波分配算法，然后针对其计算复杂度过高的缺陷，提出一种局部最优的子载波分配算法，并与Hungarian子载波分配算法进行仿真比较。结果表明，该算法使系统总数据速率仅下降1．7％，而其计算复杂度却大幅减小，提高了资源分配的效率，符合高速无线系统资源实时分配的要求。     

一种非线性信道MIMO-OFDM系统性能改进算法

多输入多输出正交频分复用(MIMO-OFDM)可以提高系统在频率选择性衰落信道的传输性能.与OFDM系统一样,MIMO-OFDM系统也存在高峰值平均功率比(PAPR)的问题.为此,提出了一种降低空时分组编码MIMO-OFDM系统PAPR的正交部分传输序列算法,运用这种算法,利用傅里叶变换的性质,通过调整空时编码与基带正交调制的顺序,对两天线发射端,可以降低算法近一半的复杂度,且可以减少一半的边信息.利用高功率放大器的非线性模型,得到了瑞利衰落信道下PAPR降低后系统的误码率性能.仿真结果证明了该方法的有效性.     

一种改进的LTE系统下行同步算法

LTE（Long Term Evolution）系统中,作为小区搜索的第一步,符号定时算法需要具备很强的鲁棒性。为了进一步增强现有符号同步算法的抗频偏性能,提出了一种优化的符号同步算法。该算法一方面保持已有分段相关同步算法的优点,同时考虑结合预频偏处理来进行符号定时与粗频偏的联合估计,再将多个相关运算集做叠加处理。理论分析和仿真实验结果表明,在多径信道下,所提算法在完成符号定时和粗频偏估计的同时,大大提高了系统抗频偏性能。     

一种MIMO中继系统的自适应自干扰消除方法

为节省频率资源,全双工中继一般采用相同的频率接收和发射信号。由于收发天线之间无法充分隔离,接收天线容易受到自身发射天线的回波干扰。针对宽带全双工多输入多输出（MIMO）中继的自干扰问题,提出了一种基于梯度下降自适应算法的自干扰消除方法。该方法利用中继反馈的已知信号进行自干扰信道估计,并产生一个对自干扰信号的估计信号,从而在接收端将干扰抑制。仿真结果表明,该方法在自适应滤波器的跟踪性能、收敛分布和不同MIMO配置下的均方误差（MSE）性能等方面均取得良好效果。     

一种改进的V-BLAST译码算法

提出了一种改进的V-BLAST译码算法。接收机首先根据特定的准则在整个信号空间中进行搜索并得到一个子集，然后根据最大似然准则从该子集中选取合适的信号矢量作为译码结果。该算法可以取得和最大似然译码算法相近的译码性能，并且具有很低的计算复杂度。     

MIMO系统的物理层安全性

针对闭环多输入多输出(MIMO)预编码,分析了符号随机加密特性以及系统的安全容量,针对信道和预编码矩阵估计存在误差的情况,分析给出了窃听者接收信干噪比的上界。仿真分析表明,在同样信噪比下,安全容量随着收发天线数增加而增大,即使窃听者信噪比略好仍然具有无法窃听的安全容量。存在估计误差时,窃听者接收信干噪比降低,且预编码矩阵估计误差对其影响更严重。     

LTE系统中上行协同技术及其实践

LTE系统中的上行协同主要基于软合并技术,且适用于具备理想传输条件的小区间,因而在实际网络中部署受限。根据TD-SCDMA系统中的多小区联合检测原理提出了基于干扰抑制合并的上行协同技术,并应用于不具备理想传输条件的小区间。试验表明,基于软合并的上行协同技术可以提升主测小区边缘用户的平均吞吐量达89.9%,而基于干扰抑制合并的上行协同技术则可提升29.3%,两者的有机结合可有效提升全网用户感知。     

MIMO系统中线性弥散空时码的优化设计

MIMO系统的大部分空时编码方法在设计时单一强调对传输分集性能或传输复用性能的提高,为了联合提高分集性能和复用性能,在LDC编码基础上提出了线性正交弥散空时码(OLDC),LDC编码的优化中利用遗传算法来构造OLDC的空时正交调制基矩阵.优化的编码方法设计简单,便于调制解调.仿真结果表明,OLDC码比传统的LDC编码在误码性能、分集性能、复用性能等方面均有大幅度提高.     

LTE系统中基于改进样条插值的信道估计方法

上行控制信道（PUCCH）格式1/1a/1b在长期演进（LTE）系统中承载重要的控制信令 ,其信道估计对系统性能有着重要影响。普通循环前缀（CP）时,PUCCH格式1/1a/1b要利用 时隙内3个连续排放的导频进行插值需要考虑二阶插值或者三次样条插值。为了使其在TD-L TE测试仪表系统中得到高效实现,分析了两种插值算法,并提出改进的三次样条插值算法, 即采用逐步外推的插值思想估计时隙内边缘的数据符号,通过离线完成大部分运算,使得信 道估计的实现在减小复杂度的同时还降低了误比特率。     

LTE系统中利用信道估计的天线端口数检测算法

长期演进(LTE）系统中使用多输入多输出(MIMO)技术来改善通信质量并提升信道容量。天线端口数通过循环冗余校验（CRC）掩码的方式隐含于物理广播信道（PBCH）中,遍历1、2、4三种天线端口数情况,分别作为PBCH解码配置,以CRC校验通过并且PBCH解码成功作为确定天线端口数的标志,从而造成冗余计算和时延的产生。为此,提出了一种基于信道估计的天线端口数检测算法,利用正交频分复用（OFDM）调制的LTE信号在空口环境中受频偏和时延影响,造成信道估计结果相位的线性累加,再通过线性回归方程的门限匹配,解决天线端口数检测中频偏影响大、计算量过多和盲检等问题。理论分析和仿真结果表明,该算法复杂度低、时延小,且在残余频偏较大时具有较高的正确率。     

C-RAN协作通信系统中基于正交预编码的同步算法

在C-RAN(Centralized,Cooperative,Cloud RAN)无线网络架构中,协作多点传输受到符号定时偏差和载波频率偏差的影响。为了降低联合传输协作系统对异步信号的敏感性,将正交预编码的同步算法应用到联合传输协作系统中。首先,发射机发送经过重复编码和正交预编码矩阵处理后的数据信息;然后,接收机利用特定的接收矩阵,实现分离相互叠加的异步协作信号;最后,完成对协作信号载波频率偏差和符号定时偏差的估计和补偿。理论分析和仿真结果表明：该方法能够有效解决协作传输中信号异步问题,改善系统性能。