信道估计误差与同道干扰下的双向中继系统性能分析

分别在瑞利衰落 环境和瑞利 莱斯混合衰落环境下,研究了双向中继系统在同时受到信道估计误差和同道干扰影响下的中断概率性能。首先,给出了系统模型以及系统协议;然后,基于得到的接收端信干噪比表达式,分别推导了双向中继系统在单一瑞利衰落环境和瑞利 莱斯混合衰落环境下的中断概率表达式;最后,分析了双向中继系统受信道估计误差和同道干扰影响时的最佳中继位置选择,并得出了最佳中继位置的闭式表达式。数值仿真验证了所推导的中断概率表达式以及最佳中继位置表达式的正确性,揭示了信道估计误差和同道干扰对系统性能的影响,表明当信道估计质量阶数小于1时性能将明显下降,当衰落因子增大时性能将得到提高。     

基于并行干扰抵消的UFMC系统信道均衡

通用滤波多载波(UFMC)技术作为5G的一种候选波形,传输中不加循环冗余(CP),多径衰落信道下会产生符号间干扰(ISI)以及子载波间干扰(ICI)。针对该问题,提出一种基于并行干扰抵消的均衡算法。首先,根据分析得到多径信道下UFMC系统干扰数学表达式;其次,在采用迫零均衡后,对可靠区间外的数据,根据剩余干扰表达式,近似重构相邻载波及符号间干扰;最后,对各载波并行地进行迭代干扰抵消。通过仿真实验表明,在多径信道下,该算法能够一定程度上降低误码率,提高UFMC系统性能。     

采样频率偏差对QPSK OFDM系统误码率的影响分析

研究了采样频率偏差在加性高斯白噪声信道、瑞利平坦衰落信道和瑞利频率选择衰落信道下对QPSK OFDM系统误码率的影响。通过分析发现,采样频率偏差引起的OFDM系统子载波间的邻道干扰（ICI）不仅与子载波间的间隔有关,而且还与子载波的位置有关,其不能等效为载波频率偏差引起的ICI。通过对OFDM系统子载波间的ICI进行分析,求得上述三种信道条件下接收信号的特征函数;在基带调制方式为QPSK调制时得到了OFDM系统误码率的理论解析解。计算机仿真结果验证了该误码率理论解的正确性。     

基于小波包变换多载波调制通信系统的均衡算法

对于在复杂的移动传输环境中传送高速的数据流,小波包多载波调制通信系统在数据传输过程中仍然不可避免地存在着由于多径效应引起的符号间干扰。在对多径瑞利信道的建模基础上分析了小波包多载波调制系统在瑞利信道下的系统性能。同时,通过引入强迫归零方法,提出一种对时域信道冲激响应估计下的强迫归零均衡算法。该算法简单且易于实现,不增加任何系统复杂度。仿真结果表明系统在多径瑞利信道下的性能得到了有效提高,证明了该方案的可行性和在高速数据传输领域及未来移动通信中具有良好的应用前景。     

多径瑞利衰落信道下OFDM系统仿真

正交频分复用(OFDM)技术是下一代移动通信的核心技术之一.重点研究了多径瑞利衰落信道下最大多径时延对基于OFDM技术的通信系统性能的影响.根据OFDM基本原理构建了一个OFDM无线通信基带系统仿真模型,信道带宽为15MHz.调制方式为16-QAM,编码方式采用码率为1/2的卷积,模型采用了60个子载波,并插入了循环前缀.分析了系统抗多径干扰的性能,比较了不同信道下系统的误码率,以及不同的保护间隔长度下系统的误码率.表明在瑞利衰落信道下OFDM技术具有良好的抗多径干扰的性能.     

一种基于EM-MAP的联合CFO双选信道估计算法

针对在双选信道下OFDM系统需要同时获取精确的载波偏移和信道状态信息, 而采用贝叶斯MAP算法进行联合载波频率偏移和信道状态估计复杂度过高的问题, 提出一种基于EM-MAP的联合CFO双选信道估计算法。首先利用基扩展模型解决信道状态由于快时变带来的可辨识问题, 然后引入期望最大化(EM)算法对系统的载波频偏和信道状态信息进行联合估计, 避免大规模的矩阵求逆, 降低算法复杂度。仿真结果表明, 该方法能获取与MAP算法相当的估计性能, 且大幅度降低了复杂度, 有效地解决了双选信道下进行联合估计复杂度过高的问题, 具有很好的实用性。     

MIMO-OFDM系统抗干扰信道估计算法

提出一种抗干扰信道估计(AICE)算法用于解决MIMO-OFDM系统信道估计问题。该算法在接收端通过对收到的累加信号进行分解,得到来自不同发射天线的信号,通过消除符号间干扰与子载波间干扰及采用期望值最大迭代算法进行信道估计来减小估计误差,提高信道估计的准确性。与ICE算法的性能比较证明了AICE算法在瑞利衰落信道下具有更好的信道估计均方误差及误比特率性能。     

基于分数阶Fourier变换的MIMO-OFDM系统及最优阶次选择

在快速时变信道环境下,传统MIMO-OFDM系统中载波间干扰严重,系统性能下降。文中以分数阶Fourier变换替代Fourier变换对OFDM符号进行调制与解调,构建了基于分数阶Fourier变换的MIMO-OFDM系统。该系统能通过选择合适的分数阶Fourier变换阶次,使调制后的信号更加匹配信道的时频特性,减轻载波之间的干扰,从而使系统达到更优的性能。文中在构建了系统模型的基础上,给出了最优阶次选择的方法,并且分析了各种系统参数对最优阶次的影响。理论分析及仿真结果表明,在快速时变的频率选择性深衰落信道环境下,基于分数阶Fourier变换的MIMO-OFDM系统能够比传统系统更好地聚集有用信号的能量,因而具有更好的性能。     

ADSL-DMT系统的子信道均衡算法仿真

在采用离散多载波调制(DMT)的ADSL中,需要使用均衡技术来缩短信道的响应时间,从而使系统发端可以采用长度较短的循环前缀来消除码间干扰。但传统的均衡算法复杂度高且对所有子信道做统一处理,限制了系统性能。针对这一问题,该文介绍了一种改进的结构———每个子音频信道上使用一个多抽头的频域均衡器,并通过仿真分析得到,该均衡器能够实现各个子信道的信噪比最大化,从而在相同传输条件下提高了系统容量,降低了系统对同步时延的敏感度,最后分析总结了该均衡器的简单初始化方法。     

可见光通信叠加ACO-OFDM调制技术

有限层信息流叠加时频谱能量有效正交频分复用(SEE-OFDM)技术与直流偏置光正交频分复用(DCOOFDM)技术的频谱效率存在差距。针对该问题,提出一种基于SEE-OFDM的叠加非对称限幅光正交频分复用(ACO-OFDM)调制技术。通过改变不同层信息流的调制阶数,使得叠加ACO-OFDM的频谱效率与DCO-OFDM相等。对系统误比特率(BER)进行理论分析,确定系统BER最小时的调制阶数组合算法,并提取每层信息流在解调时的子载波。实验结果表明,当频谱效率为1.5时,在线性AWGN信道下叠加ACO-OFDM技术的BER性能要优于DCO-OFDM技术与ACO-OFDM技术。     

基扩展模型下基于深度学习的双选信道估计方法

针对OFDM系统在高速移动环境下信道的双选衰落和非平稳特性导致下行链路信道估计性能受限的问题,提出一种基于基扩展模型(basis expansion model,BEM)并结合深度学习(deep learning,DL)的信道估计方法。针对高速移动环境信道的双选衰落特性,使用BEM对信道进行建模,把估计大量的信道冲激响应转变为估计少量的基系数,减少了待估参数,有效降低了估计复杂度;针对高速移动环境信道非平稳特性,建立了深度神经网络,通过离线训练使其学习到双选信道的变化特征,提高了信道估计的准确度。仿真结果表明,在高速移动环境下,与传统的方法相比,所提信道估计方法,性能提升明显。     

WFRFT认知通信系统控制参数联合优化方法研究

针对WFRFT系统难以适应复杂电磁环境及最优控制参数难以选取的问题,提出一种新型WFRFT认知通信系统构建方法。在传统WFRFT通信系统的基础上引入信号认知模块,完成电磁信号的采集及电磁环境中目标信号调制特征的识别。根据WFRFT信号调制特征裂变的特性,分析控制参数间的耦合作用机理,并设定优化控制参数的目标。将目标信号调制特征参数引入到WFRFT控制参数优化模型中,提出基于目标特征的WFRFT认知通信系统控制参数联合优化方法,并通过粒子群算法的迭代计算,选取最优控制参数集,针对最优参数的WFRFT认知通信系统,分别仿真计算高斯、莱斯、瑞利等典型信道条件下的误码率性能。实验结果表明,该方法可伪装信号调制特征,能有效提高通信信号的安全性,且在典型信道条件下的误码率性能较好,具有较好的抗干扰能力。     

基于星座旋转的编码调制系统设计与实现

本文考虑对旋转的星座映射进行编码调制。首先,考虑将信道编码与调制结合起来发计。编码与调制结合技术的出现,证明这种方法的性能优于编码和调制相互独立的系统,最为典型的编码调制技术当属网恪编码调制TCM和比特交织编码调制BICM。同时,该系统还引入星座旋转和坐标交织技术,有效地提高系统在衰落信道下的分集阶数,获得一定的分集增益。最后,通过误码性能仿真,验证该系统的性能。     

一种裕量最大的高速载波比特功率分配算法

在国家电网公司Q/GDW 1379.4-2013技术规范对智能电能表载波通信单元功率消耗的限定要求下,为保障低压远程电力集抄台区本地通信链路的传输速率稳定可靠,给智能用电实时交互平台提供带宽支持,提出了一种裕量最大的高速载波比特功率分配算法。该算法以兼并窄带载波和宽带载波优势的G3-PLC技术为应用对象,使用约束注水法限定各子载波的传输比特数,根据时变的电力信道增益自适应调整比特功率分配方案,并响应通信服务质量QoS对系统误码率和目标传输速率的要求,结合信噪比门限算法对约束注水法进行界定和优化,得到了功率裕量最大化的表达式。仿真结果表明：提出的算法优于低反馈开销算法,能够适应低压电力线信道。在系统目标传输速率为200kbps时,达到了最大裕量值20,极大程度地降低了通信单元调制解调芯片实际的功率消耗。     

正交正弦调频通信与SC-FDMA通信系统性能的对比分析

正弦调频键控是一种非单频波带通调制方法,正弦调频通信系统可以实现较高服务质量的无线通信,具有较好的多普勒频移抑制能力,因此适用于二高速移动环境下的无线通信系统.本文针对无线信道适应能力.对正交弦调频通信和目前LTE上行传输链路的单载波频分复用（SC FDMA）通信系统做出性能比较分析.     

改进的解码转发多跳中继系统及最优功率分配

多跳信道的中断性能较差,且节点接收设备上的多跳分集信道较为复杂。为此,基于解码转发多跳信道和多跳分集信道,提出一种改进的解码转发多跳中继系统,解决上述2种信道性能和复杂度的矛盾。推导中断概率的计算公式,以最小化系统中断概率为目标,利用拉格朗日乘子优化各节点的功率分配。仿真结果表明,改进系统能获得比传统多跳中继系统更低的中断概率,最优功率分配方案下系统的中断性能优于均匀功率分配方案,并且性能优势随跳数增加更为明显。     

基于辅助数据的OFDM时间同步算法

为了实现OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,正交频分复用)系统在任意载波频偏下的高精度同步,本文提出了一种基于辅助数据的系统定时偏移估计方法.首先,在高斯白噪声信道下,基于不具有特殊结构的辅助数据,推导了最大似然准则下的最佳同步算法;然后针对最大似然法复杂度过高的问题,设计了计算复杂度降低的次优方法;最后,采用蒙特卡罗仿真,在频率选择性瑞利衰落信道下,对得到的新算法进行了评估.实验结果表明,新方法的定时性能显著优于传统算法.     

Extensions of design potential concept for reliability-based design optimization to nonsmooth and extreme cases

The reliability-based design optimization (RBDO) can be described by the design potential concept in a unified system space, where the probabilistic constraint is identified by the design potential surface of the reliability target that is obtained analytically from the first-order reliability method (FORM). This paper extends the design potential concept to treat nonsmooth probabilistic constraints and extreme case design in RBDO. In addition, refinement of the design potential surface, which yields better optimum design, can be obtained using more accurate second-order reliability method (SORM). By integrating performance probability analysis into the iterative design optimization process, the design potential concept leads to a very effective design potential method (DPM) for robust system parameter design. It can also be applied effectively to extreme case design (ECD) by directly representing a probabilistic constraint in terms of the system performance function. Received July 25, 2000     

一种基于加窗基扩展模型的OFDM信道估计算法

针对双选择衰落信道下OFDM系统中基于复指数基扩展模型（CE-BEM）的信道估计算法存在的不足,提出了一种基于加窗的基扩展模型信道估计算法。该算法通过时域加窗和去窗处理来减少CE-BEM存在的频谱泄露,并抑制多普勒频移对估计性能的影响;利用设计的导频方案,简化数学模型;再通过正交映射对估计的基扩展模型系数进行转换,从而进一步提高信道估计的精确度。同时采用归一化均方误差和误码率来衡量信道的估计性能,实验仿真表明,提出的算法在高速的移动环境下能有效提高估计性能。