基于K学习的Sub-6GHz辅助毫米波信道信息获取

毫米波通信是下一代蜂窝通信之类的大数据通信的可行方案。然而,因为毫米波频率具有极大的路径损耗,所以为了减轻毫米波路径损耗,混合模拟/数字波束成形可以作为一种技术来降低路径损耗。对于获得高波束源增益至关重要的是在发射机处获得准确的毫米波信道信息。该文着重讨论具有大规模MIMO阵列的毫米波通信系统中的信道状态信息获取问题。由于信道信息获取是一种开销很大的方法,因此该文考虑了一种开销低的精确信道估计方案。通过在子-6GHz处提取的支持信息来辅助毫米波信道信息的获取,将毫米波信道信息获取公式化为压缩感测问题,并使用广义近似消息传递(GAMP)算法获得信道信息。使用子-6GHz信道的支持分布信息扩展了GAMP算法。此外,基于K最近邻的思想,根据子-6GHz的支持分布信息重新设计GAMP算法。仿真结果表明,与现有的信道估计算法相比,该算法不仅可以提高估计精度还能降低导频开销。     

多用户MIMO-OFDM系统的子信道可变速率算法

联合考虑随机波束成形和自适应调制建立了MIMO-OFDM系统的自适应多用户分集系统模型,提出了随机波束成形QR接收机的子信道可变速率算法,推导了在最小化系统误码率情况下系统的误码性能。仿真结果表明,该算法在用户数很小时使系统性能收敛到特征波束成形系统的性能;当用户数增多时,采用天线分配算法的多用户分集系统能获得比特征波束成形系统更好的性能;将自适应编码调制技术运用到多用户分集系统,从而提高系统的实际吞吐量和误码性能。     

基于范数和相关性的GSM天线组合选择算法

针对广义空间调制系统(GSM)在相关信道下进行天线选择时,不能兼顾高信道增益和天线间低相关程度问题,该文提出一种基于范数和相关性的递增发射天线组合选择算法。首先计算所有天线组合的范数并排序。其次选出范数最大的天线组合加入候选集中,最后从剩余集中选取与候选集中天线组合相关程度最低的天线组合逐个加入候选集。该算法将有效信道向量作为评价天线组合是否优秀的定量指标,有效信道向量之间的夹角中不仅反映了天线组合之间的相关性,还隐性反映了信道向量的范数,在最大化有效信道增益的同时,提高各组合之间的辨识度。仿真表明,在误比特率为10?3时,相比于随机选择天线组合算法,该算法能获得2 dB的增益。与相同频谱效率下的接收端天线选择算法相比,该算法获得约1.3 dB的增益。     

毫米波大规模MIMO系统中混合预编码设计

为了提高混合连接结构毫米波大规模多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output, MIMO)系统的频谱效率,提出一种最大化等效信道增益的混合预编码方案。首先,以原始信道矩阵和模拟预编码矩阵构成等效信道矩阵,并将其分解为各子阵形式,以等效子信道增益之和最大化为目标求取各模拟预编码子矩阵,对其进行块对角组合,从而得到模拟预编码矩阵;然后,运用连续串扰消除的思想逐列求出数字预编码矩阵。仿真结果表明,信噪比为20 dB时,所提方案频谱效率达到最优全数字预编码方案频谱效率的91.7%,在不提高复杂度的情况下,提升了混合连接结构的混合预编码的频谱效率。     

比特交织空时编码调制分集研究

提出了比特交织空时编码调制分集方案,给出了调制分集的实现方法和获得最大分集增益的星座最优旋转角,分析了调制分集对比特交织空时编码调制迭代译码（BI-STCM-ID）系统性能的影响,得到了引入调制分集后系统的解码比特度量以及成对差错概率的解析表达式.　理论分析和仿真结果表明,调制分集极大地改善了BI-STCM-ID系统在Rayleigh信道下的性能,同时,空时分集与调制分集的结合,对改善快衰落信道和慢衰落信道的性能具有相互补充的效果.     

利用特征信道分割方法优化MIMO-OFDM系统吞吐量

提出了一种应用自适应调制,优化MIMO OFDM系统吞吐量的新方法———特征信道分割方法。对于一个有M个发射天线及N个接收天线的系统,通过使用子信道的预编码和解码,可以将每个子信道分解成min(M,N)个并行的特征信道。将这些并行的特征信道按照特定的方式分成多个组,每个组内的特征信道被分配相同的速率,从而使信道吞吐量达到最大。仿真结果表明:该方法的吞吐量和误码率性能与理想情况(每个子信道分配不同的速率)基本相同,但是却能大大降低系统的运算复杂度。     

OFDM系统的自适应分配算法的研究

关于算法的研究可以分为两类：动态算法和静态算法。静态分配算法在没有考虑信道瞬态增益的情况下预先进行子载波分配的。然而实际的通信系统是要支持多用户并发通信的,由于信道衰落存在用户差异性,将自适应技术应用在多用户系统中,根据用户在各子信道上的瞬时特性动态地分配子信道,充分利用信道的瞬时特性进行资源分配,对多用户要求共享同一子载波进行仲裁后完成分配,从而使系统总的发射功率达到最低。     

MIMO中继系统子信道和调制方式联合选择

为提高多输入多输出(MIMO)中继系统的吞吐量性能并降低反馈信令比特数,提出了一种应用于两跳中继系统的子信道和调制方式联合自适应选择方法. 源端到目的端的信道被当作一个等效信道,通过奇异值分解,该等效信道被分解成多个并行子信道. 该算法将使用的子信道数及相应的调制方式作为一个整体进行选择及反馈. 仿真结果表明,与传统各子信道独立选择调制方式的方法相比,该方法可使用较少的信令比特数实现较高的吞吐量性能.     

追踪子带划分的OFDM自适应调制算法研究

针对某些信道的慢时变特性和某些对时延要求严格的业务需求,提出一种追踪子带动态划分OFDM自适应调制算法(TDS-OFDM)。该算法充分考虑信道的慢时变性,根据本帧的信道状态和前1帧子带划分的结果快速实现动态的子带划分,并自适应地为各子带中的所有子载波选择相同的调制方式。仿真结果表明,在保证传输质量的前提下,该算法复杂度低,能有效减小时延,减少信令信息的传递,提高系统的频谱利用率。     

基于ACM系统的LC-MMSE信道估计算法研究

论述了应用于ACM系统的信道估计技术,针对MMSE信道估计算法复杂性高、运算量大的问题,论文提出了一种低复杂度的LC-MMSE算法,并在给定的多径衰落信道下进行了仿真,仿真结果表明:LC-MMSE算法与MMSE算法相比,在均方误差为10-3时性能接近,且算法复杂性相对较低;与SVD算法相比,具有1～2 dB的性能增益,有效地提高了MMSE算法在实际中的应用。     

离散多音频调制系统中的编码和信号设计

离散多音频(Discrete Multitone, DMT)调制是指高效利用信道, 通过对不同的子信道发送不同长度的比特来得到最大信息流量的多载波调制(Multi-Carrier Modulation, MCM)的一种特殊形式.每个子信道上的比特取决于该子信道的信噪比.通过采用先进的编码技术可以进一步提高DMT系统的性能.笔者对DMT系统中的编码技术和调制方式进行了研究.编码采用的是与Berlekapmp Massey(BM)算法相结合的里德索罗蒙码(Reed Solomon,RS);调制采用离散傅立叶变换(Discrete Fourier Transform,DFT),并对里德索罗蒙码和离散傅立叶变换的基本原理进行了概述.随后讨论了该编码实施方案的潜在效益.仿真结果显示当误码率为10-7时,其编码增益相对于未编码增加了3至6 dB.     

OFDM系统中下行链路的实时公平调度算法

提出了应用于以正交频分复用技术为基础的蜂窝移动通信系统的下行链路资源调度机制，称为实时公平调度算法。该算法通过独特的初始化子信道分配机制获得一个比较公平的子信道分配，然后通过公平精度参数控制迭代进一步优化使子信道分配更公平，并通过最小公平指数使分配方案满足公平约束条件。仿真分析证明，在每个调度周期内实时公平调度算法可以保证所有用户公平地共享带宽资源，而且可以满足给定的最小公平指数要求。     

双时滞能源价格模型分支性的数值逼近

研究了一类双时滞能源价格模型的Hopf分支的数值逼近问题。利用欧拉方法和离散动力系统的分支理论,证明了当模型在r1=r10处有H0pf分支时,其数值逼近在相应的rl=rlh处也产Hopf分支。并且数值Hopf分支值与原连续系统的H0pf分支值之间满足rlh=rl0＋O（h）。     

基于变结构/输入成形的航天器振动抑制方法

针对挠性航天器大角度姿态机动的振动抑制问题,提出了一种基于输出反馈变结构控制和输入成形振动抑制方法相结合的主动振动控制策略.首先,采用拉格朗日方法建立中心刚体上带有弹性附件的航天器的动力学模型.然后,在基于非线性和低阶模态的动力学模型基础上,考虑挠性结构模态不可测的情况,为了避免设计状态观测器及其引入的误差,在输出反馈变结构控制的基础上,给出了滑模存在条件以及仅利用输出信息的变结构控制器设计方法,使系统的状态轨迹达到滑动平面,并保证闭环系统渐近稳定;在此基础上,应用输入成形方法设计成形控制器来抑制该系统的振动,使得航天器星体姿态和挠性附件的振动同时得到了有效的控制.该成形控制器的设计仅需闭环系统的振动频率和阻尼.将该方法应用于单轴挠性航天器的大角度rest-to-rest(静止到静止)姿态机动控制进行了仿真研究,结果表明,方法可行有效.     

Cross-Layer Adaptive Resource Allocation Algorithm with Diverse QoS Requirements for Single-Cell OFDMA Systems

The orthogonal frequency division multiple access( OFDMA) based communication system has been considered as the main trend of next-Generation communication system. But the existing resource allocation algorithm designed for such system is always with high complexity thus hard to be realized. To solve such problem with the constraints of spectrum efficiency and buffer state,a novel cross-layer resource allocation algorithm( RAA) is proposed in this paper. The goal of our RAA is to maximize the system throughput while satisfying several practical constraints,such as fairness among services,head of line( Ho L) delay and diverse quality of service( Qo S) requirements. Due to these constraints,finding the optimal solution becomes a NPhard problem. Therefore in this paper a novel method to solve such problem with acceptable complexity is proposed within following steps: firstly,based on the link state we formulate the ideal subchannel allocation strategy as a convex optimization problem,which can be efficiently solved by our proposed lagrange multiplier technique subchannel allocation( LMTSA) algorithm; secondly,according to the obtained channel allocation matrix,a power allocation algorithm based on the water-filling power allocation( WPA) idea is deployed to get the optimal power allocation matrix combining with adaptive modulation and coding( AMC); finally,through a greedy algorithm,the ultimate subchannel and power allocation matrix can be obtained based on iterative method. The simulation results illustrate that we can achieve the higher throughput and better Qo S performance than the widely-used maximum throughput( MT) algorithm and round robin( RR) algorithm.     

用于OFDMA蜂窝系统的多小区自适应资源分配算法

提出了一种用于正交频分多址通信系统下行链路的多小区自适应资源分配算法(MARA)。为了降低系统复杂度，将子信道分配和功率分配分开实现，在小区内部进行动态子信道分配，并以单小区子信道分配结果为基础在相邻小区同频用户中进行功率分配。将非合作博弈论引入到多小区功率分配中，给出了基于代价函数的多小区分布式功率分配算法。通过协调相邻小区间同频子信道的发送功率，抑制小区间干扰，提高无线资源利用率。仿真结果表明，与已有算法相比，本文提出的算法可以提高系统吞吐量。     

ACG＊＊函数的可微性

研究了ＡＣＧ＊＊函数的Ｆｒｅｃｈｅｔ可微性,得到了任何一个连续的ＡＣＧ＊＊函数几乎处处Ｆｒｅｃｈｅｔ可微的充分必要条件是Ｂａｎａｃｈ空间Ｘ具有ＲＮＰ性质。     

OFDM系统多小区联合资源分配算法

提出了一种正交频分复用(OFDM)系统多小区间联合的自适应资源分配算法。为了降低系统复杂度,子信道分配和功率分配在不同的层次上分步执行,在小区内部采用改进的Max C/I算法进行动态子信道分配,并以此为基础利用禁忌搜索算法(TS)寻求多小区同频子信道发送功率的最优分配解。性能分析和仿真结果表明,与已有算法相比,该算法能够在满足用户的最小速率要求下充分利用无线频谱资源,提高系统吞吐量。     

以滞量为参数的广义Lienard方程的数值逼近

利用欧拉方法研究了对以滞量为参数的具有Hopf分支的广义Lienard方程的数值逼近问题。首先,利用欧拉方法将得到的时滞差分方程表示为映射,然后以时滞r为分支参数,利用离散动力系统的分支理论,在广义Lienard方程具有Hopf分支的条件下,给出了差分方程Hopf分支存在的条件,及连续系统与其数值逼近间的关系,证明了当该系统在r=r0产生Hopf分支时,其数值逼近也在相应的参数rh处具有Hopf分支,并且rh=r0+o(h),最后给出了一个数值仿真的例子,仿真结果表明Euler离散后的系统依旧保持了原系统的动力学性质,从而验证了理论结果的正确性.     

无线区域网单小区中下行链路的子信道分配

本文首先分析了无线区域网(WRAN)中认知基站与无线麦克风之间以及认知无线电用户与无线麦克风之间的干扰,在此基础之上建立了一种新的无线区域网与无线麦克风共存的模型。然后以最大化系统下行链路速率为目标,给出了无线区域网单小区中信道分配的数学模型。为了使这一混合整数规划问题快速求解,将信道分配问题等效为二部图中的最大匹配问题,运用图论中的匈牙利算法求得了问题的最优解。仿真结果表明了文中所述方法的有效性。