全景多波束卫星测控系统容量分析

相比于跟踪波束卫星测控系统,全景多波束卫星测控系统具有航天器进入覆盖区域内即可实现测控、系统容量大等优点。其使用码分多址区分用户,由于扩频码不完全正交,接收信号会引入多址干扰并影响系统容量。针对全景多波束卫星测控系统的多址干扰问题,分析了存在多址干扰时的信干噪比,在测距精度和误比特率约束的基础上,推导了理想功控和非理想功控时的系统容量并进行数值计算。结果表明,该系统能够同时支持500个航天器,但功率控制误差会使系统性能恶化1.6 dB。     

基于部分信道信息的卫星多波束联合预编码优化方法

在现有的卫星多波束联合预编码技术研究中,普遍假设卫星发射机有理想的用户信道信息;遗憾的是,由于长距离信号传播延迟,这种假设并不适合于卫星移动通信系统,特别是地球同步卫星系统.为了解决这个问题,提出了基于部分信道信息的多波束协作传输方法;利用阴影-莱斯信道模型,本文导出了闭合形式的中断容量表示,给出了基于部分信道信息的多波束联合预编码优化算法,克服了现有方法的局限性.仿真结果表明,与传统的单波束频率复用方法比较,提出的方法大大降低了系统的发射功率.     

一种CDMA系统反向功率控制的算法

本文简要介绍了基于ＩＳ－９５的ＣＤＭＡ系统反向信道功率控制的原理及其算法实现，从理论上分析了理想的精确功率控制和非精确功率控制对反向信道爱尔兰容量的影响，并对反向闭环功控算法和外环功率控制算法进行了仿真，得到爱尔兰容量最大的仿真算法。     

偏轴下轨道角动量毫米波通信系统容量分析

轨道角动量（Orbital Angular Momentum, OAM）结合毫米波进行传输可以减少波束功率损耗，提高接收信号纯度，从而增大系统容量。但其必须保证收发两端天线平行共轴对齐，否则将严重影响接收端模态检测的准确性。针对这一问题，本文首先建立了一种OAM毫米波通信系统模型，其次结合OAM模态迁移特性，对横向轴偏移情形下的系统进行了信道建模，包括理论推导偏移下的模态功率分布以及构建信道传输矩阵。进一步基于该矩阵对系统容量进行了计算分析。仿真结果表明，OAM毫米波系统容量会随着偏移距离的增大而呈现下降趋势，并最终趋于稳定。同时发现当选用的模态群组的模态值较小或模态间隔较大时，系统容量受偏移影响相对小一些。为提高偏移场景下的系统性能奠定了理论基础。      

接收机准确估计信道条件下MIMO系统的信道容量分析

文中考虑独立Rayleigh衰落环境下的单用户点对点多输入多输出系统,假定接收端能准确估计信道状态信息,推导出系统的容量公式,相比单天线系统,多天线系统能取得更大的容量,当输入信号是高斯分布时,系统容量随着发射天线和接收天线数目的最小值线性增加,如果发送端完全知道信道状态信息,采用注水原理的功率分配策略,可以获得更高的容量增益,最后推导出各态历经容量的数学表达式.     

伪波束法研究超宽带室内信道的功率分布

针对超宽带(UWB)信号的传输特点,以及超宽带信道与窄带信道间的区别,基于传播环境的几何描述,使用伪波束法建立了UWB多径信道有约束的布朗桥模型(BBBM)。根据UWB室内多径信道接收功率的遍历性假设,利用得到的多径信道模型计算室内UWB通信系统的功率分布。对三个典型环境下不同路径的UWB室内信号功率分布进行了仿真分析,计算结果与理论分析一致,表明基于伪波束法的UWB室内信道BBBM模型是正确的,使用BBBM模型可以分析UWB通信系统在室内环境的功率覆盖。     

非理想信道感知下的频谱共享容量的理论分析

在现有的以理想信道感知为条件的机会频谱共享容量分析基础上,重点讨论非理想感知对机会频谱共享中次用户信道容量的影响。关注两条不同传输途径的信道,一条是从次用户发送端到次用户接收端的无线信道,另一条是次用户发送端到主用户接收端的无线信道。以主用户接收端功率受限作为约束条件,得到了关于非理想信道信号噪声比条件下机会频谱共享的次用户信道容量的关系表达式。首先分析次用户发送端到主用户接收端信道和次用户发送端到次用户接收端信道为非对称时次用户的信道容量,其次分别探讨不同衰落信道模型下两条信道上感知（包括信道估计和预测）误差为对称和非对称结果时,次用户信道容量的变化。     

波束成形下DMIMO系统下行小区平均遍历容量分析

主要对波束成形下分布式MIMO系统下行小区平均遍历容量展开分析。首先建立了包含快衰落、阴影衰落和路径损耗的复合衰落信道模型。然后,在分布式基站功率受限条件下,推导各基站权重向量即最优波束;并基于ST-MRT传输策略,推导特定移动台位置条件下,小区下行点对点遍历容量表达式。最后,考虑移动台在小区内任意分布的特征,进一步推导出波束成形下小区平均遍历容量理论近似表达式。结果表明所推导的理论近似表达式可很好地反应系统的实际性能。     

窄带波束信道MIMO系统的容量分析

最近的研究表明,多输入多输出(MIMO)技术在不增加功率和带宽消耗的情况下具有大幅提高无线通信速率的潜力.在传统的MIMO系统(称为天线信道MIMO系统)中,多个接收天线的输出被直接选作多输出信号.提出了波束信道MIMO系统的结构.在波束信道MIMO系统中,多个波束的输出被选作多输出信号.基于阵列方向响应矢量,提出了窄带MIMO信道冲激响应矩阵的仿真算法.基于提出的信道冲激响应矩阵算法,给出了天线信道MIMO系统和波束信道MIMO系统容量极限的分析算法.理论分析和仿真结果都表明:波束信道能够提高信噪比(SNR),降低信道间的互相关性,因此波束信道MIMO系统比天线信道MIMO系统具有更大的容量极限.     

利用人工噪声提高合法接收者性能的物理层安全方案

该文研究在采用波束赋形和人工噪声的物理层安全方案中利用人工噪声提高合法接收端性能。发送端根据发送符号和信道系数,判断人工噪声是否对合法接收端的信号检测有益,并针对有益噪声和无益噪声分别设计不同的噪声波束赋形矢量。通过利用有益噪声,在不改变窃听端接收信噪比的条件下,合法接收端的信噪比有较明显的提高。对误比特率和保密容量进行理论分析和仿真,结果显示,与传统的人工噪声方案相比,所提方案可提高合法接收端的性能,改善保密容量。