频率选择性信道下空间相关MIMO的迭代检测技术

给出了一种频率选择性信道下空间相关MIMO的系统模型,其发送端采用准循环系统RA码,接收端采用一种对空间相关和非相关信道均适用的软干扰消除迭代检测算法.该算法首先采用基于最小均方误差检测(MMSE)的滑动窗口模型进行干扰消除,然后采用多天线联合最大似然检测(ML)以得到软信息,再将得到的软信息传递到译码器译码并输出发送比特的软信息作为下一次迭代的先验信息,即完成一次迭代.此模型能够取得比较好的误码率性能(BER),其改进方案既增加了发送端的调制域分集,性能又有提升.作为比较,基于软干扰消除的逐天线MMSE迭代检测的方案(ABA SC/MMSE)性能很差.仿真结果也证明了以上观点.     

大规模MIMO系统中基于TFQMR的低复杂度信号检测算法

在大规模多输入多输出（Multiple-Input Multiple-Output,MIMO）系统上行链路检测算法中,最小均方误差（Minimum Mean Square Error,MMSE）算法可取得近似最优的性能,然而MMSE算法涉及高维矩阵求逆问题,其计算复杂度高达O(K3),其中K表示用户数。为此,针对极化信道编码的大规模MIMO系统,基于无转置极小残差（Transpose-Free Quasi-Minimal Residual,TFQMR）方法,提出了一种低复杂度次优信号检测算法。该算法有效地避免了矩阵求逆运算,使其计算复杂度降至约O(K2)。仿真结果表明,基于TFQMR的信号检测算法的误比特率性能与计算复杂度均优于基于Neumann级数展开的信号检测算法;同时,最多经5次迭代该方法可取得接近MMSE检测算法的性能。     

DFT-S-OFDM系统中基于DFT的软迭代信道估计

在基于傅里叶变换扩展的正交频分复用（DFT-S-OFDM）系统中,为了消除由多径传播和多普勒效应导致的信道间干扰（ICI）,提出了一种基于离散傅里叶变换（DFT）的软迭代信道估计算法。该算法将传统DFT信道估计技术与Turbo均衡技术相结合,利用Turbo均衡器反馈的软信息来更新初始信道估计响应,进而消除噪声和ICI。Matlab仿真结果表明,在多径信道下,经过2次以上的迭代后,该算法的误码率（BER）性能得到了显著的改善。     

基于物理层网络编码的非对称中继系统性能分析

在无线通信研究中,网络编码因其可有效提升带宽利用率的特性得到了大量关注。 但是,网络编码用于双向中继信道（TWRC）时,中继位置的不对称将造成系统性能的下降, 故在源节点使用分层调制的方法来解决此问题。研究了分层调制和物理层网络编码的联合以及 优化,并进行了系统仿真。仿真结果显示,在非对称中继信道下,通过与传统调制方案（CM） 和非对称调制方案（AM）进行性能对比,分层调制物理层网络编码（HMPNC）能够极大地改 善端到端误比特率以及频谱效率。     

基于相关信道统计的有限速率反馈波束形成

针对实际MIMO系统无线信道存在的空域相关性,提出了一种基于 相关信道统计的改进算法。基于此算法,并采用随机码本量化信道信息形成一种新波束形成 方案,它只需要有限速率反馈部分信道信息,可以同时获得系统多用户分集增益和阵列增益 ,解决了常规波束形成需要大量信道反馈信息和相干波束形成系统性能对信道瞬时变化信息 敏感的问题。仿真结果表明,提出方案在相关信道下相当有效,其性能超过常规波束形成, 即使在有限反馈限制条件下,其性能亦接近相干机会波束的性能,仅有0.2 bit/s·Hz -1的性能损失。     

3G短波网络物理层仿真算法设计与分析

针对3G(第三代)短波网络物理层特性,提出一种短波网络物理层仿真算法.该算法采用Walnut Street模型对信道传播特性进行模拟,实现仿真过程中的信噪比序列重放,通过搭建波形性能模型模拟调制波形的信噪比-误码特性.结合模型解算流程,提出将上述模型分别嵌入到OPNET仿真器无线Pipeline Stage和Modulation Curve中进行仿真实现,给出了具体仿真流程.仿真结果表明,该算法具有高效、精确的特点,可为短波网络研究提供一个良好的仿真平台.     

多小区块对角化的MMSE矢量扰动预编码

针对多小区基站协作的多输入多输出（MIMO）系统中,小区之间和用户之间的干扰对系统造成的性能降低的问题,提出了基于块对角化的最小均方误差（MMSE）矢量扰动预编码方案,实现多小区系统的性能改善。首先使用块对角化方法消除多小区间干扰;在预编码设计环节上,通过MMSE准则设计预编码矩阵,从而抑制病态信道对系统性能的影响;最后使用格基规约方法求解发射端矢量扰动信号。仿真表明,提出的算法提高了多小区矢量预编码的误码率性能,使其优于已有的块对角化及矢量扰动预编码等算法的误码率。     

适用于宽带网络波形的基于定价策略的时隙选择

针对宽带网络波形（Wideband Networking Waveform,WNW）的多信道二维时频资源,以减小网络资源浪费为优化目标,提出了一种基于定价策略的时隙选择方法（Pricing Strategy Based Slot Selection,PSSS）。该方法通过接纳控制保障资源分配的公平性,采用对偶优化建模与椭圆搜索法实现最优的时隙选择。理论分析证明该方法能够在多项式级别时间复杂度内搜索到时隙选择的最优解。仿真结果表明,提出的PSSS算法通过较低资源浪费获得了较低的容量冗余度,能够有效地解决WNW多信道网络的时隙选择问题。     

不同约束对MMSE软干扰消除Turbo均衡器性能的影响

在MIMO空时编码系统中寻求一种有效的抑制等信道干扰（CCI）的方法是无线通信系统中的关键。基于最小均方差（MMSE）的软干扰消除Turbo均衡器能有效地消除系统共信道干扰与多用户干扰，在频率选择信道下的是一种非常有效的均衡接收技术。它在多天线系统中应用时，需要通过MMSE的方法得到优化的滤波系数；但在不同的约束条件下，会得到不同的滤波系数。本文比较研究了不同的约束方法对系统性能的影响。通过仿真得出了发射天线约束对系统性能起主要作用的结论。     

衰落信道中的DS/CDMA系统盲差分自适应接收机

在本文中，我们针对标准MMSE自适应接收机在频率非选择性衰落信道中的相位滑动和失锁问题，提出了一种无需进行训练和信道参数估计的盲差分自适应接收机。为自适应地实现该接收机，我们同时提出了一种基于正交分解的盲平均随机梯度（Orthogonal Decomposition-based Blind Aver-aged stochastic Gradient，简称ODBAG）算法。仿真结果表明，这种以ODBAG算法实现的盲差分自适应接收机在瑞利（Rayleigh）衰落信道中，误码率性能比传统匹配滤波器（Matched Filter，简写为MF）接收机有显著的提高，并接近改进的MMSE自适应接收机的性能。     

一种新的最小均方误差线性合并算法

针对未编码的多输入多输出系统,将基于训练序列的最小均方误差(MMSE)信道估计算法与最优线性无偏估计结构(BLUE)相结合对已估计的信道参数进行估计.仿真结果表明,使用线性合并的MMSE算法比传统的MMSE算法具有较小的参数估计误差,比使用线性合并的LS算法性能更好.     

一种数据包合并跨层优化编码方案

在传统分层系统中,信息数据包首先在数据链路层进行数据包级的检错码编码,然后一个数据包对应一个信息分组在物理层进行符号级的纠错码编码,最后送入信道中传输。为提高系统的传输效率,提出了一种基于数据包合并的物理层与数据链路层编码的跨层优化方案,即数据链路层的多个数据包合并对应物理层的一个信息分组,然后进行纠错编码后再传输。通过理论推导得出了使系统传输效率最大的最优合并数据包个数和数据包长度表达式。通过仿真验证了理论推导的正确性,并与传统方案进行了比较,结果表明,该方案能有效提高系统的传输效率。     

一种改善TCP性能的cdma2000链路层RLP重传方案

在无线数据传输网络中,物理层帧差错率(FER)是影响网络性能的一个主要因素。无线链路层重传技术是改善网络性能因无线信道误码率较高而下降的一项重要措施。本文主要研究cdma2000无线网络中链路层重传技术对无线TCP数据传输的影响,提出一种cdma2000链路层重传方案,并通过OPNET仿真技术对该重传方案进行仿真,验证了该方案能改善TCP数据在cdma2000无线网络中的传输性能。     

一种基于无人机平台的双频段小型化接收机设计

针对应用于无人机平台的多频段多模式小型化接收机需求,给出了一种X/L双频段多带宽小型化接收机设计方案,采用多芯片微组装工艺实现。该设计解决了接收机在不同频段下窄带信号和宽带信号的波形激励和接收通道硬件共用问题,重点突破了宽带波形产生和宽带直接解调接收等关键技术,相比较传统的无人机载雷达接收机来说,具有多模式工作、大信号带宽处理能力和高集成度的特点,能够满足宽带成像和窄带探测的需求。     

多波束移动卫星系统的自适应开环预编码方法

对于卫星移动通信系统,由于卫星与地面终端之间的相对运动以及星地间传输延迟,传统的基于理想信道信息的预编码方法是不适用的。针对这一问题,提出了一种基于开环信道估计的预编码方法。卫星端利用开环获取的部分信道信息实现多波束联合预编码,并导出了系统传输速率的闭合解析表达式。此外,为了克服强干扰环境下多波束预编码系统性能恶化问题,提出了一种自适应预编码传输方法。卫星发射机依据开环获得的慢时变用户位置信道信息和信道统计量信息,自适应地选择预编码方法或传统频率复用方法,实现最优的系统性能。理论分析和仿真结果表明,与传统的干扰抑制方法相比,所提方法能实现更优的系统性能,同时也克服了传统预编码方法的局限性。     

无线双通道网络话音业务信道接入性能分析

无线双通道网络能够有效解决战术环境下码分组网数目过小造成的码分资源浪费问题。混合业务传输环境下,实时话音业务信道接入性能是衡量无线双通道网络性能的关键指标之一。通过使用一种理想的固定时分信道带宽分配方案,在保障话音业务传输实时性的条件下,分别从单跳网络拓扑和多跳网络拓扑结构给出了双通道网络可用信道数目。使用基于优先权的混合业务多服务台离散时间排队模型分析了双通道网络的话音业务平均数目、呼叫阻塞概率、平均网络吞吐量和信道利用率等性能。数值计算结果证明:相比传统网络,双通道网络在混合业务高负载条件下能够容纳更多的话音业务并具有更低的呼叫阻塞概率。     

面向卫星-地面协同通信系统的物理层安全传输设计

为增强多窃听者场景下的卫星-地面协同通信系统数据传输安全性,首先建立以卫星链路物理层安全传输速率最大化为优化准则、地面链路传输质量和信号发送功率为约束条件的卫星-地面协同传输优化问题。由于该优化问题的非凸性,随后通过引入辅助变量,将原问题分解为主、次两个子问题进行迭代求解,其中主问题为一维搜索问题,次问题则需进一步借助半正定松弛和矩阵变换方法转换为等价凸优化问题。最终,提出一种基于物理层安全的卫星-地面协同传输设计方案。计算机仿真结果表明,信号发射功率和卫星天线数的增加可提升系统安全速率,而窃听者数量的增加则会使得系统安全性降低。     

修正Kalman滤波多带UWB信道估计改进方法

针对多带超宽带(UWB)系统中修正Kalman滤波算法复杂度高的缺陷,提出一种低复杂度的修正Kalman滤波改进方法。该方法中UWB信道采用自回归模型(AR)建模,利用导频跟踪时变信道衰减因子,通过Kalman滤波和频域分段最小均方误差(MMSE)算法同时跟踪信道的时域相关性和频域相关性,提高了系统性能,降低了计算复杂度。仿真结果表明,和修正的Kalman滤波方法相比,在估计精度损失很小的情况下,所提方法极大降低了计算复杂度,提高了系统整体的估计性能。     

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。