认知无线电网络子空间映射频谱共享

针对集中式多用户多天线认知无线电网络,分析了子空间映射能够为认知系统提供的通信机会以及理想信道条件下的空间子信道分配方案。在此基础上,提出了一种基于子空间映射的频谱共享策略。根据认知系统的感知结果,计算可以利用的空间子信道数,通过认知用户接入控制和子空间映射避免或抑制系统间干扰,从而在保证授权用户通信质量的前提下,为认知用户提供通信机会。仿真结果表明,与已有的子空间映射频谱共享方法相比,该策略不仅具有更高的认知系统可达和速率,而且能够为认知系统提供更多通信机会。     

改进的基于合作博弈的资源分配和接入控制策略

为了提高频谱共享的有效性和公平性,提出了一个基于合作博弈的认知网络频谱共享 模型和接入控制策略。博弈规则为在满足各用户最小收益的前提下,认知用户进行相互合作 ,并最大化总体收益;接入控制策略以满足服务质量需求为约束条件,并引入惩罚函数,迫 使认知用户按照其实际需求竞争频谱资源。仿真结果表明：提出的合作博弈模型和接入策略 提高了认知用户的总体收益和公平性,改善了系统中认知用户的满意度。     

一种贪婪的异构多信道并行合作频谱感知方法

为了同时对多个异构信道进行有效地合作频谱感知,并克服现有方法中只考虑检测准确性而忽略感知开销和系统效益,忽略不同认知用户对不同异构信道感知性能的差异以及参与合作感知的认知用户较多等问题,提出了一种贪婪的异构多信道并行合作频谱感知方法。根据对感知开销和传输收益的定义,充分考虑不同认知用户对不同异构信道感知性能的差异,利用贪婪算法在多个认知用户和多个异构信道间最优地进行感知任务分配,使总系统效益最大。仿真结果表明,所提方法与基于迭代匈牙利的并行合作频谱感知方法、改进的基于迭代匈牙利的并行合作频谱感知方法和随机的合作频谱感知方法相比,能够获得较高的总系统效益,且所需的参加合作感知的认知用户数较少。     

接收功率受限下的信道容量研究

基于频谱共享模型,应用拉格朗日极值定理和注水算法,得出在频谱共享中接收功率 受限的情况下对称信道感知和非对称信道感知下认知用户信道容量的关系式,并分析了主 用户个数对认知用户信道容量的影响。仿真结果表明在相同平均信噪比下,瑞利衰落信道的 信道容量最大,而信噪比越小差别越明显。     

使用数字锁定环路的小站卫星通信系统

在许多小型用户中,固定色迹“拓展频谱随机存取(SSRA)”卫星通信系统是一种引人注意的通信系统。由于该系统的信道是按雷分配的,故它可比同时存取的最大数量提供更多的用户。通过测量多路随机存取的收、发伪码的相位差,可不难测出卫星和地面站之间的距离。本文叙述了该系统的功能,用超高频ATS-I应答机进行卫星通信的试验结果,并讨沦了这一系统所惑兴趣的一些课题,如信道间的互相关噪声等。     

面向用户随机分布的NOMA-卫星通信网络性能分析

针对基于正交多址接入（Orthogonal Multiple Access,OMA）技术的卫星通信网络资源利用率低的问题,提出了一种基于功率域非正交多址接入（Non-orthogonal Multiple Access,NOMA）技术的上行链路卫星通信方案。该方案在用户随机分布的前提下,利用最大或受限的发送功率同时同频发送信息给卫星节点,并采用串行干扰消除（Successive Interference Cancellation,SIC）方法提取各用户信息。通过构建用户随机位置信息与波束增益关系,分析了用户分布对系统性能的影响。通过仿真验证了基于NOMA技术的卫星上行通信网络在系统遍历容量方面具有的优势,并分析了关键参数对系统性能的影响。     

卫星通信及其信道问题的解决

卫星通信做为通信系统的重要组成部分，一直默默地为全球数以十亿计的用户提供着移动通信、语音、视频等服务。然而，就目前卫星的通信技术来讲，卫星通信中信道问题尤为突出，常见的信道问题有多径衰落、多普勒频移以及影衰落，很好地解决信道问题将可以为人类更快地通向不分区域不分等级地免费使用卫星通信扫清障碍。     

不同调制方式下高斯信道容量的计算

计算不同调制方式下的信道容量对实际通信系统的信道编译码设计具有重要的理论意义。首先从Shannon信息论出发,介绍了平稳无记忆连续信道与加性白高斯噪声信道容量的定义。接着利用互信息与微分熵的相互关系,推导了几种常用的不同调制方式下高斯信道的容量,并给出了相应的信道容量闭合计算表达式。通过将电力卫星通信信道模拟为高斯信道,对采用无速率信道编码联合不同调制方式的卫星通信进行了数值仿真。仿真结果显示,通过推导得到的闭合表达式计算信道容量,能对实际卫星通信的编码速率、译码启动条件的确定起到很好的理论指导作用。     

基于DOA估计的认知无线网络频谱感知

认知无线电技术中频谱感知性能的优劣直接影响认知通信系统的性能。针对该特点提出了认知无线电网络中基于波达方向（DOA）估计的主用户频谱感知模型,即单主用户多次用户和多主用户多次用户的系统模型,选取基于特征分解的多重信号分类（MUSIC）算法分析两种模型的感知性能,包括虚警概率、漏检概率、最小总错误概率、算法复杂度等,获得了闭值表达式,最后在两种模型下对算法进行了仿真。仿真结果表明：各参数主要影响虚警概率,而漏检概率几乎不受影响,验证了方法的有效性。     

基于用户中断概率的D2D通信干扰协调与资源分配

在LTE系统中引入设备直传（D2D）通信技术，会因为D2D用户复用蜂窝用户资源进行通信而产生同频干扰。在现有的干扰协调与资源分配研究中，都需要基站获取各个通信链路的信道状态信息（CSI），但这样无疑会增加基站的信令负担。为减小干扰与基站的信令负担，提出了一种基于用户中断概率的干扰协调与资源分配算法，首先在保证蜂窝用户正常通信的情况下，通过限制D2D用户到基站间的距离来降低干扰；其次通过遍历所有蜂窝用户的频谱资源，选择能使D2D用户的总中断概率最低的频谱资源进行复用。仿真结果表明，所提算法能够在保证蜂窝用户正常通信的情况下，明显降低D2D用户的平均中断概率,同时还能够降低基站信令负担。