基于萤火虫算法的多中继功率分配

为了充分实现中继协作,降低多中继协作通信系统功率分配优化问题的计算复杂度,提出了基于萤火虫算法的多中继功率分配方案。在一定的总功率和节点功率约束下,以最大化平均信噪比为优化目标函数,建立了多中继协作系统的功率分配最优化模型。选取该目标函数作为萤火虫的适应度函数,用向量表示萤火虫的状态,该向量的维数为待分配源节点和中继节点的个数,通过萤火虫聚集得到种群中最好的萤火虫,即可获得渐进最优功率分配。仿真结果表明,与平均功率分配相比,基于萤火虫算法的功率分配方案能降低2.44%~6.17%的比特差错率,提高了系统性能。     

基于Tent映射双向耦合映象格子的宽间隔跳频序列及其性能分析

为实时产生宽间隔跳频序列,提出了一种基于Tent映射双向耦合映象格子的宽间隔 跳频序列实时产生方法。该方法采用多比特量化和比特抽取相结合的量化方法和改进的平 移替代法进行宽间隔处理。仿真结果表明,实时产生的宽间隔跳频序列服从均匀分布,具有 宽的跳频间隔、良好的汉明相关性和复杂的相空间分布。     

多跳CC-HARQ中继网络的频谱有效性跨层设计

在瑞利衰落信道中,为改善采用Chase合并混合自动重传请求(CC-HARQ)协议的多跳中继网络的频谱效率性能,考虑发送帧长和发送功率的跨层优化,研究了提升其频谱效率的跨层优化策略。不同于传统的中断概率分析,通过利用对数域线性阈值的平均误帧率估计方法,给出了多跳CC-HARQ协议频谱效率的精确表达式,在发送功率固定时设计了最优发送帧长策略,在发送帧长固定时设计了最优发送功率分配方案,进一步提出了跨层的联合优化方案。仿真结果验证了所设计优化方案在理论上的正确性和有效性,同时在仿真中可以观察到采用跨层的优化策略后,多跳CC-HARQ中继网络的频谱效率获得了显著的提升,其中跨层的联合优化方案比传统的固定帧长等功率策略在频谱效率上提升了0.014 b/s·Hz-1。     

多波束宽带卫星广播系统的自适应功率分配

随着互联网和宽带通信需求的不断增长，未来的多波束宽带卫星系统将主要工作在Ka频段或更高频段，在这些高频段下，时变的天气和降雨是影响系统性能的主要因素。针对这一问题，提出了基于公平性指标的启发式多波束动态功率分配方法，并采用了波束用户分群方法降低算法的计算复杂度，从而能实现系统性能和复杂性之间的交换。仿真结果表明，相比于传统的静态功率分配算法，提出的算法可以在雨衰环境下服务更多的用户，实现更高的功率效率；另一方面，算法也明显提高了系统资源分配的公平性。     

一种基于用户需求的OFDM系统资源分配算法

提出了一种新的基于OFDM多用户通信系统的资源分配算法。该算法在总功率限制和用户数据率要求下，通过以下两步实现子载波、比特和功率的动态分配：第一步，基于用户的平均信道增益和数据率要求进行资源初分配（每个用户分配多少个子载波、功率）；第二步，对步骤1中的结果进行调整，最终决定每个用户分配到的子载波、功率以及比特载入方式。相比于Hujun Yjn等人提出的另一种基于用户需求的算法，新算法的基站发射功率略有增加，但复杂度大为降低，在实际运用中更有利用价值。     

基于天线选择和功率分配的联合迭代优化算法

当使用所有天线进行无线数据传输时,大规模多输入多输出（Multiple-Input multiple-Output,MIMO）系统中的基站需要使用与天线数相同的射频链路,导致系统的实现复杂度增加,降低了系统的能效。针对能效降低的问题,提出了一种天线选择和功率分配的联合迭代优化算法。该算法在给定初始发送功率的条件下,随机生成一个天线集合作为内循环的初始值,内循环每次从余下的天线集合中选择一根具有最大能效的天线进行替换,得出最优天线集合,求出相应的最优发送功率,并以此作为下次外循环发送功率的初始值。仿真结果表明,所提算法在降低计算复杂度的前提下,几乎可以达到近似于最优穷举搜索算法的能效性能。     

基于时钟和地址的跳频序列的产生和性能分析

在一般跳频系统中，跳频序列是由递归算法产生的，如PN序列以及混沌序列、模糊序列等。本文介绍的基于时钟和地址的跳频序列提供了一种新的产生方法。这种序列是由长比特设备地址和不断变化的长比特时钟信息经过一系列运算而产生的，即基于时钟和地址和跳频序列，该序列具有理想的均匀频谱特性和很长的周期；序列线性跨距很长，不容易被智能干扰机干扰；序列的汉明相关特性也很好；这个特点在多址接入通信中非常有用。该序列另一个重要特征是硬件实现简单容易，事实上，这种序列巳成功应用于蓝牙跳频系统中。本文主要介绍这种跳频序列的设计产生过程，并对序列的各种性能进行分析。     

跳频同步信息非编码传输技术

同步是跳频通信赖以建立的前提,跳频同步系统的抗干扰能力直接决定跳频系统的抗干扰能力.针对传统技术给出的跳周期指标和勤务发送周期指标不能满足对抗跟踪干扰的要求,提出了一种同步信息非编码传输技术.该技术具有良好的抗干扰性能,可大大提高同步可靠性指标.     

一种基于非正交信道的分布式中继选择及功率分配方法

针对非正交两跳多中继协作通信系统中的分布式中继选择问题,提出了一种基于非正 交信道的中继选择准则,简化了系统的设计。分析了其误码率性能,给出了其解析表达式 和以总功率为约束条件下的最优功率分配方案。仿真结果表明,最佳中继选择准则明显优于 传统的中继选择准则,且在最优功率分配方案下,可以获得明显的分集增益,系统的误码率 显著下降。     

基于梳状导频的OFDM分组自适应比特装载与功率控制

无线通信环境中信道信息(ChannelStateInformation,CSI)随时间变化明显,需要不断地更新自适应比特装载和功率控制的策略。现有的OFDM自适应比特装载方法需要大量的信令来传递当前比特装载的策略,不适用于无线通信的应用环境。为此,本文针对OFDM系统的特征提出了一种利用插入梳状导频的信道估计得到的带有误差的信道信息,来完成自适应比特装载的算法。首先把OFDM子载波进行分组,然后利用基于梳状导频的信道估计对信道时变进行跟踪,使用即时获得的CS完成自适应比特装载算法。仿真实验证明,在保证算法简单、实用及保证要求的误码率(BER)性能的情况下,信道信令的开销低于传统算法的10%。     

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。     

多用户OFDM系统的次最优分配算法

本文提出了一种多用户OFDM系统中次最优的自适应载波、比特和能量分配算法。此算法利用各子载波的瞬时特性,在保证各个用户服务质量(QoS)的前提下,通过合理地分配子载波并调整各个子载波调制等级,达到降低总发射功率的目的。该算法相对于最优算法具有简单、公平、高效的特点。仿真实验表明,该算法的性能接近最优算法。     

改进粒子群算法在频谱功率分配中的应用

在认知无线电中,由于次用户干扰门限要求的存在,传统频谱功率分配方式获得的次用户有效信道容量较低。针对这一问题,提出了一种基于粒子群算法的频谱功率分配算法。首先建立基于干扰距离的认知网络干扰模型,将频谱功率分配问题转化为函数优化问题,并借助混合随机变异思想的粒子群算法进行求解;针对寻优过程中的约束问题,提出了一种基于投入产出比的外点法,保证粒子群在可行域中寻优,最终获得频谱功率分配。仿真结果表明,与传统算法相比,所提算法能够获得较高的次用户有效信道容量。     

速率比例公平下多用户OFDM系统的自适应资源分配

在多用户正交频分复用（MU-OFDM）系统中,考虑各个用户之间具有比例数据传输速率限制 条件下的一种公平的自适应资源分配方案的最优算法计算量巨大,为此,提出了一种将子信 道分配和功率分配相分离的次优算法。首先,在假设相同功率分配的情况下进行子信道的分 配,然后在保持一定比例公平条件下使总容量最大时进行最优功率分配。对该算法的仿真表 明,在用户数为2、子信道数为10的系统中,所提算法的容量性能接近最优算法,而计算量 由指数增长变为线性增长。所提资源分配算法的总容量比以前的算法在用户间的分配更公平 也更灵活 。     

协作多组多播认知无线网络的资源优化配置

考虑到无线电频谱资源日益紧缺,提出了一种基于组间组内协作传输的多播组新机制,涉及多个多播组并使用同一频谱资源以协作方式传输信息。基于认知无线网络中该机制,研究了系统的资源优化配置,理论分析得出了功率分配方案,进而讨论了系统加权总传输速率的优化,同时考虑了主用户和认知用户之间信号干扰及功率限制对传输速率的影响,最优化用户性能。仿真结果表明,优化方案下多播组传输速率随用户人数的增加而上升,达到最优化用户服务质量;当功率限制时,通过设置加权因子,能够保证主用户拥有良好的通信性能。     

单频网多播系统中的开环半动态功率分配算法

在单频网多播传输中,传统的全反馈动态功率分配数算法需要根据每个时隙反馈的用户瞬时信道信息进行实时的调整,所以造成了资源分配频率快、上行反馈开销大的缺点。为了克服这个缺点,提出了一个低复杂度、没有用户反馈的单频网多播开环半动态功率分配算法。首先在各小区等功率分配的假设下,根据单频网的形状信息算出各小区等价信道增益,然后再根据这个增益值,实现满足速率需求情况下的各小区功率分配。仿真结果显示,与全反馈的动态功率分配算法相比,该算法以一小部分性能损失为代价,大大减少了单频网的上行反馈和资源分配的开销,因此更适用于实际的单频网多播系统。     

使用对偶分解的MU-CoMP-JT联合资源分配

在MU-CoMP-JT（Multi-User Coordinated Multiple-Points Joint Transmission）联合资源分配问题中,传统的迫零预编码矩阵会使得每根天线发送功率互不相同,当CoMP节点发射功率仅满足总功率约束时性能损失不明显,而当CoMP节点分布在不同的地理位置时将受到单节点功率约束,这势必会降低系统功率利用率。为了进一步提升系统吞吐量,基于对偶分解理论提出了一种联合预编码优化的资源分配算法。该算法以最大化用户权重速率为目标,将原优化问题分解成若干个优化的子问题,不同子问题对应不同接收天线数的联合优化问题。当子信道的发送天线数大于接收天线数时,通过多次迭代计算得到预编码矩阵,并且预编码矩阵会随着拉格朗日因子的变化而变化。仿真结果表明所提联合预编码优化的联合资源分配算法能够明显提升系统吞吐量,且提高天线功率利用效率。