LTE-Advanced上行SC-FDMA MIMO系统的信干噪比性能分析

LTE上行系统中,使用单载波频分多址技术(SC-FDMA),并采用离散傅里叶变换扩频的正交频分复用多址(DFT-S-OFDMA)技术作为SC-FDMA的实现方案.在LTE-Advanced标准化过程中,考虑采用DFT-S-OFDMA技术作为上行多址方案,同时,为了获得更高的峰值速率和系统性能,决定采用单用户多输入多输出(SU-MIMO)及预编码技术.针对LTE-Advanced系统上行DFT-S-OFDMA方案在MIMO系统中的应用,提出一种信干噪比(SINR)的性能分析方法.该方法基于DFT-S-OFDMA收发机实现结构,利用信道频域响应和噪声方差,接收端采用最小均方误差(MMSE)均衡,分析得到SINR的闭合表达式,获得的SINR能很好地应用于自适应调制编码(AMC)方式的选择.仿真结果表明,多径信道下基于该等效SINR的误块率(BLER)性能曲线能很好地匹配系统在高斯白噪声信道下的性能曲线.     

移动通信衰落信道的建模与仿真

在分析移动通信信道的多普勒扩展、平坦衰落和频率选择性衰落的基础上,将有限个等频率间隔的随机相位谐波信号叠加,设计了移动通信系统的Rician信道确知仿真模型;通过选择不同滤波器结构和参数将高斯白噪声转化为多种有色高斯随机过程,设计了移动通信系统的Rician信道随机仿真模型.基于最小均方误差(MMSE)准则推导了任意信号功率谱条件下的信道模型参数,利用Matlab编程实现了移动通信衰落信道实验系统.仿真实验表明,提出的2种信道模型较好地反映了移动通信衰落信道的主要特征且实现简单,尤其是谐波数为8的确知仿真信道参数已经接近理论值,适用于多种移动通信系统的理论研究和信道仿真.     

基于注水线调整的认知无线电通信效用计算算法

本文在瑞利衰落模型下,根据认知用户的效用函数,来解决认知无线电中的信道规划问题,进而得到认知用户的通信效用。当认知用户输入功率和比特误码率受限时,其最终效用仅与注水线有关,因此我们提出了一种基于注水线不断调整的认知无线电功率分配及通信效用计算算法。理论研究表明,该算法具有较低的运算复杂度和接近于最优算法的认知用户效用,仿真分析验证了结论的正确性。     

快衰落信道下OFDM系统符号长度的最优化设计

针对时变信道下的OFDM系统的性能分析,通常采用信道在一个符号持续时间内保持不变的假设为前提。然而,这种假设在某些情况下并不合理。随着载波频率的提高,终端移动速度的加快以及符号长度的增加,由多普勒效应导致的载波间的串扰变得更加严重。本文分析了多普勒效应对最大可传送速率和信干比的影响,并且分别设计了使信干比和最大可传送速率最大化的符号长度。数值仿真结果进一步证实了作者的理论结果。     

块衰落信道中的迭代盲信道估计与译码

提出了衰落信道下的一种迭代盲信道估计与译码算法,推导了高阶调制下的MAP估计和ML估计表达 式#并证明了在信噪比充分大或块衰落信道的块长充分大时,MAP估计和ML估计是等价的.通过仿真发现,在对迭 代信道估计与译码算法的影响上,信噪比与衰落信道的块长之间存在着折中关系,并分析了块衰落信道的块长对 迭代信道估计与译码算法的性能的影响.     

块衰落信道中的迭代盲信道估计与译码

提出了衰落信道下的一种迭代盲信道估计与译码算法，推导了高阶调制下的MAP估计和ML估计表达式，并证明了在信噪比充分大或块衰落信道的块长充分大时。MAP与ML估计是等价的。通过仿真发现，在对迭代信道估计与译码算法的影响上，信噪比与衰落信道的块长之间存在着折中关系，并分析了块衰落信道的块长对迭代信道估计与译码算法的性能的影响。     

认知无人机网络中多机协作频谱感知研究

多无人机协同工作模式在未来通信中有着重要的应用前景。结合频谱资源短缺的问题,建立认知无人机网络模型,并研究多机协作频谱感知性能,提出一种最佳融合准则来优化检测性能。针对无人机数量较多的大型认知无人机网络,提出一种快速高效的协作频谱感知算法,并比较该算法在瑞利衰落以及Nakagami衰落2种信道环境下的性能。仿真结果表明:①采用最佳融合准则可以使协作频谱感知总错误率达到最小;②快速协作频谱感知算法可以利用较少的无人机来保证协作频谱感知的检测准确度,避免了不必要的感知过程,减少了参与协作频谱感知的次级用户数量,降低了协作感知时间,从而节省了感知过程开销,而且相比于瑞利衰落信道,该算法在Nakagami衰落信道环境下具有更好的性能。     

基于离散功率空间的定步长认知无线网络功率控制算法

针对现有认知无线网络功率控制算法在离散功率空间内无法收敛的问题,提出一种定步长功率控制算法。在离散功率空间内,将认知用户的目标信干扰比 （signal to interference plus noise ratio,SINR）由具体的目标数值扩展为目标窗口。为了最大化系统容量,在满足系统约束条件的前提下,建立了滑动窗口机制。通过认知用户总干扰与干扰温度域上下限的比较,动态调整中值SINR,从而实现目标窗口的滑动。对于确定的目标窗口,采用定步长迭代算法进行发射功率的调整。仿真实验表明,算法达到了预期效果,并取得与最优算法相近的系统性能。     

基于道路工况分析的HEV控制策略优化方法

以某并联式混动公交车为研究对象,建立了四种典型工况模型,采用蚁群算法优化了最小等效燃油消耗控制策略中四种工况的充放电等效因子;分析了路面坡度与电池荷电状态(state of charge,SOC)目标值域调整之间的对应关系,设计了相应坡度自适应模块;提出了基于道路工况分析的混合动力汽车(hybrid electric vehicle,HEV)控制策略优化方法.典型工况下的仿真对比分析表明,该方法具有良好的工况适应能力,燃油经济性明显优于几类典型HEV控制策略.     

一种非均匀动态子带划分OFDM自适应调制算法

针对采用固定子带划分算法系统误码率较高,均匀动态子带划分算法需要多次迭代、算法复杂度较高的缺点,提出一种非均匀动态子带划分OFDM自适应调制算法。算法根据信道的频响关系,无需迭代即可完成动态的子带划分。采用随机选取方案定义子带等效信噪比和优先利用等效信噪比最大子带的比特调整方式,能有效减小比特调整的迭代次数,算法复杂度低。仿真结果表明,系统达到目标误比特率10-3时,该算法相比SBLA算法和4QAM调制方式分别能获得2dB,2.6dB信噪比增益。     

多用户OFDM系统中的快速自适应分配策略

将自适应技术应用于多用户正交频分复用(OFDM)系统,能够提高频谱利用率,降低系统发射功率,从而使系统的整体性能达到最优．文中给出了多径频率选择性衰落信道下多用户OFDM系统中自适应比特和功率分配的数学模型,提出了一种次优快速自适应分配算法,根据信道特性的瞬时估计值,自适应地为各用户分配子信道和比特,在给定误码率的条件下使总的发送功率最小、仿真结果表明,该算法计算简单,优化效率高,可以达到接近理论上的最优水平．     

低压电力线通信子信道等效优化方法

根据低压电力线信道的特性,结合自适应比特和功率分配算法,提出了一种子信道等效优化方法。应用此方法在传输总比特数一定,基于发送功率最小化模型情况下,研究使用子信道优化等效方法对系统性能的影响,等效子信道优化算法将特性相同或相近的子信道放在一起考虑,不仅能减少信令负荷,还可以使频谱得到更好地利用,仿真结果表明,使用子信道优化算法后系统能获得更低的误比特率。     

数字通信中的盲多径衰落信道估计与均衡

建立一个过采样的的多径衰落信道的FIR滤波器模型 ,提出了一种基于子空间过采样的多径衰落信道盲估计算法 ,并在信道估计的基础上用迫零算法实现信道均衡。试验仿真表明 ,该方法能有效地估计出信道 ,并能有效地提高系统的容量和利用率。     

求解连续函数优化的自适应布谷鸟搜索算法

为了提高布谷鸟搜索算法求解连续函数优化问题的性能,提出一种自适应布谷鸟搜索算法,改进算法利用解与当前最优解之间对应维上距离,实现随机游动步长的自适应调整。距离当前最优解对应维越远,维的随机游动步长越长,反之越短。利用解的适应度与群体平均适应度的关系自适应调整发现概率,使劣质解比优秀解更容易被淘汰。将自适应布谷鸟算法应用于8个典型测试函数,实验结果表明,改进算法有效改善求解连续函数优化问题的性能,尤其适合求解高维、多峰的复杂函数。与相关的布谷鸟搜索算法比较,自适应布谷鸟搜索算法更具竞争力。     

相关Nakagami-MIMO信道二维秩匹配模型

针对现有Nakagami-MIMO信道仿真方法非常复杂的问题,提出了一种基于二维秩匹配的Nakagami-MIMO空时相关衰落仿真模型。该模型首先利用高效舍弃法产生多支路独立Nakagami随机过程,然后基于二维秩匹配技术引入各子信道空时相关性且保持子信道原有统计特性不变。仿真结果表明,该模型输出各子信道的衰落包络分布和空时相关系数等统计特性均与理论结果吻合,可应用于任意衰落参数和空时相关特性的Nakagami-MIMO信道仿真场合。     

基于室内办公环境的WSN信道衰落模型的分析

针对室内环境下无线传感器网络信道衰落的不确定性,提出一个基于室内环境的信道衰落模型。根据无线信道衰落模型的理论研究和无线传感器网络信道衰落测试系统在室、内外实验数据的分析,得到信道衰落模型的各个参数,确定无线传感器网络室内信道衰落模型。实验证明此衰落模型在实际网络的节点部署和节点定位中的作用优于其他无线信道衰落模型。     

复杂无线信道环境下渐进图像的信源信道联合编码

恶劣无线信道上丢包和随机误码共存,使得渐进图像的鲁棒高效传输异常困难。不同于以往基于乘积码和Reed-Solomon(RS)码的编码保护方案,该文提出了基于Raptor码的信源信道联合编码方案。该方案采用Raptor码对脆弱的压缩码流提供不等重保护来抵抗信道的丢包和误码。为了最小化端对端传输失真,利用动态规划算法,求得信源压缩和信道不等重保护的最优码率分配方案。仿真表明:相比于以往的传输保护方案,该方案使得端对端的图像重建的峰值信噪比提高了约2～5dB;同时搜索最优码率分配方案的复杂度和信道编码复杂度有了明显降低;解码的端对端的延迟也大大减小。     

盲信号分离模型的混叠矩阵估计算法

针对传统盲信号分离方法通过估计分离矩阵实现盲信号分离难以同时适应适定、欠定和过定模型的问题,给出了一种新的方法,直接估计混叠矩阵实现盲分离.首先给出估计混叠矩阵的梯度学习公式,并分析了该梯度算法对适定模型的有效性,然后将它推广到过定混叠和欠定混叠模型,从而得到了一种适用于各种盲分离模型的混叠矩阵估计算法.仿真例子检验了所提出的算法在适定情形下与原有算法有类似的特性,而又可以同时适应过定和欠定模型.     

衰落信道下的恒模多用户检测技术

针对CDMA系统中的多用户检测问题,提出了一种应用恒模性质的新算法.分析了衰落信道下的等效离散接收信号模型,给出其矩阵表达式,进而推导出了接收端均衡器的权系数与等效扩频码矩阵间的关系.计算机仿真表明该算法理论正确,可以获得较好的收敛特性.     

非理想载波同步下的OFDM快衰落信道估计

针对非理想载波同步下的正交频分复用(orthogonal frequency-division multiplexing,OFDM)系统,提出一种快衰落信道估计算法.首先,提出一种紧凑型广义信道冲击响应(generalized channel impulse response,G-CIR)自相关矩阵的对角化方法,使其随机性仅体现在对角阵中;然后,提出一种紧凑型G-CIR矩阵的压缩表示方法及其等效信道模型,减少了待估计元素个数;最后,利用最小二乘(least square,LS)估计器估计出压缩后的信道,从而实现了非理想载波同步下的OFDM快衰落信道估计.仿真结果表明,该算法能对非理想载波同步下的快衰落信道进行有效估计,并且提高了误码率(bit error rate,BER)性能。