在OFDMA中基于跨层结构的自适应资源配置

OFDMA在BWA系统中得到越来越多的应用。基于跨层网络结构,在OFDMA系统中提出了公平自适应资源分配方案。该方案在保证系统的频谱利用率的同时,以用户在链路层的排队延迟相等作为分配子载波和功率的条件。仿真结果显示这个方案比IEEE802.16a中方案能缩短1/3最大延迟与最小延迟的差距,减少几乎一半的平均延迟,而且可以提高0.4bps/Hz的频谱利用率。     

一种认知OFDMA系统中的资源分配方案

提出一种认知OFDMA系统中的资源分配方案。该方案首先将合适的资源分配给各种类型的主用户(话音用户和数据用户),然后在对主用户不造成干扰的前提下将剩余的系统资源合理分配给认知用户,从而实现了频谱的二次利用。仿真结果表明该算法可以有效地提高系统吞吐量和频谱的利用率。     

OFDMA下行链路的延迟加权动态子载波分配算法

研究了正交频分多址（OFDMA）下行链路的资源分配算法，提出了延迟加权动态子载波分配算法（DWDSA）. 算法采用内环和外环的控制结构，内环控制的主要功能是在给定某一确定的功率分配方案时，对子载波进行有效分配；外环控制采用延迟调节资源分配算法的参数. 通过仿真表明，DWDSA算法在排队延迟和缓冲区占用方面有很好的性能改善；并且算法兼顾了排队延迟和信道条件，在满足服务质量的同时提高了资源的利用率.     

OFDMA网络比例公平性的中继资源分配

在中继协作正交频分多址（OFDMA/Relay）系统中,应用协作博弈论提出一种比例公平性的多用户中继资源（子载波和功率）分配方案.定义了用户基于比特传输速率的效用函数,并建立中继资源分配的协作博弈模型.求解此博弈的纳什议价解（NBS）具有较高的计算复杂度,为此,提出一种快速子载波与功率联合分配算法,即：先进行固定发射功率的最优子载波分配,再进行最优的发射功率分配,最终通过上述迭代方式获得联合资源分配的NBS.仿真试验表明：与已有的OFDMA/Relay系统资源分配算法相比,所提出的NBS求解算法能够在提高系统频谱资源利用率的同时,对用户进行更为公平的中继资源分配.     

超窄带通信关键技术研究

本文首先介绍了超窄带通信中的关键技术——具有高频带利用率的双向编码调制方式：可变相移键控（VPSK）和甚小频移键控（VMSK）。在此基础上重点讨论了1／2甚小频移键控（VMSK／2）调制方式的编解码原理，并给出了其频谱的数学表达式和计算机仿真频谱图。对VPSK、VMSK及VMSK／2信号的频谱利用率作出初步估计，给出了VMSK／2射频传输系统设计方案。     

Rayleigh衰落信道下基于低密度校验码的自适应多级编码调制系统

设计了两个以低密度校验(low-density parity-check，LDPC)码作分量码的自适应多级编码调制(multilevel coding，MLC)系统，研究了其在Rayleigh衰落信道中的性能．第1种自适应方案采用2种调制模式：16QAM和64QAM．在信道条件较差时，系统采用16QAM调制，频谱效率为2．4bps／Hz；在信道条件较好时，则采用64QAM高效调制，频谱效率为4bps／Hz．第2种自适应方案采用3种调制模式：QPSK，16QAM和64QAM，原理与第2种方案相同．通过计算机仿真得到了2种自适应MLC系统在给定的BER条件下的性能、自适应MLC系统和非自适应MLC系统的性能比较，以及2种自适应之间的对比，从而得到了一些有意义的结论．     

基于时域重叠的单载波宽带传输方案

为了进一步提高单载波(SC)系统的频谱利用率,提出了一种新的时域重叠单载波传输方案-OVSC。研究了该系统的频谱利用率、性能及峰均比。为了降低OVSC检测的复杂度,提出了基于频率域均衡(FDE)的次优算法-J-FDE,进一步研究了软输出迭代频率域均衡算法-JI-FDE。最后讨论了基于FDE的OVSC传输方案(OVSC-FDE)的帧结构和导频设计。计算机仿真表明,OVSC-FDE传输方案的性能优于相同频谱利用率下使用多电平调制的OFDM和SC-FDE系统。     

一种新的基于FRR的OBS突发组装算法

为了适应大数据量的实时性和准实时性业务，降低突发延迟成为光突发交换（OBS）网络设计中要解决的一个重要问题．前向资源预留（FRR）是OBS网络中可以有效减小突发延迟的组装算法，但在带宽利用率方面却存在缺陷．针对FRR算法中存在的问题，提出了精确组装FRR算法（PA-FRR）．理论分析和仿真结果都验证了该算法在提高系统带宽利用率方面的有效性。     

认知无线电网络频谱聚合策略的性能优化

为了有效提高认知无线电网络频谱共享的性能,综合考虑了集中控制模式下的数据传输质量及信道利用率,研究了基于主用户的频谱聚合策略. 针对一个聚合频谱中的多个信道,面向次级用户建立具有多服务台且传输过程可同步中断的离散时间排队模型. 使用矩阵几何解方法,求解出主用户数据包阻塞率、次级用户数据包平均延迟以及信道利用率等性能指标的表达式. 实验结果表明,在设置频谱聚合容量时,不同性能指标之间存在折中关系. 通过建立成本函数,给出了频谱聚合容量的设置方案,实现了认知无线电网络频谱聚合策略的性能优化.     

在窄带干扰下FD/SSMA扩频多址系统的性能分析

多载波频率分集扩展频谱码分多址通信（ＦＤ／ＳＳＭＡ,Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ＤｉｖｅｒｓｉｔｙＳｐｒｅａｄ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ ）系统是一种基于多载波传输、利用与直接序列扩展频谱码分多址系统（ＤＳ／ＳＳＭＡ）的时间－ 频率对偶关系而提出的新的扩展频谱多址方案． 本文分析在ＡＧＷＮ 信道下ＦＤ／ＳＳＭＡ 的抗窄带干扰能力,并利用高斯近似及仿真得到了系统的平均误比特率．     

Overlapped OFDMA——新颖的多载波频谱共享传输机制

针对现有非连续正交频分复用(DOFDM)等系统通常只允许认知用户利用授权用户未使用的频带进行共享传输的问题,提出一种新颖的频谱共享传输机制,即混叠正交频分复用多址接入(Overlapped OFDMA),能够在一定条件下实现认知用户与授权用户的混叠频谱共享.通过对一般OFDM系统的信号结构进行研究发现,当认知用户的子载波带宽采用授权用户子载波带宽的一半进行传输、其频谱和授权用户频谱存在一定混叠时,只要认知用户保持和授权用户时域信号准同步且其子载波分配方案满足一定的限制条件,授权用户将不受干扰.由于各载波上的干扰都包含有其它载波的信息,因此认知用户可以通过适当的恢复算法将信息完整地恢复.仿真和分析结果表明,尽管Overlapped OFDMA会带来一定的复杂度,但授权用户的性能和DOFDM系统相比几乎相同,而认知用户却获得了更加优异的吞吐量性能.该机制为频谱共享传输体制的设计提供了新的可能性.     

一种新的OFDMA上行链路定时偏移估计算法

分析了定时偏移对OFDMA系统接收信号的影响,得到接收信号相位旋转角度与定时偏移和子载波序号的乘积成正比的结论．提出利用导频符号子载波间相位差估计OFDMA上行链路各用户定时偏移的线性最小平方算法．本算法能够同时估计所有用户的定时偏移,适用于各种子载波分配方案．相比传统方案,本算法同步建立更快、适用范围更广,并避免了复杂的矩阵运算,实现简单．     

水声迭代接收机中的超Nyquist技术和速率兼容编码技术

为良好水声信道条件设计的通信方案在恶劣信道条件下无法工作,而为恶劣水声信道条件设计的通信方案在良好信道条件下虽然可以有效工作,但是系统频谱利用率极低;为提高系统的频带利用率,通常的手段是提高调制星座的阶数,然而大量实践研究工作表明高阶的调制星座很难在水声信道有效工作。针对以上问题,本文提出一种联合超Nyquist信号发射技术和速率兼容打孔编码技术的自适应迭代接收技术;在低阶星座条件下通过超Nyquist信号发射技术可提高系统的频带利用率,采用速率兼容打孔卷积码编码技术可适应信道变化提高系统的稳健性。仿真研究表明本文提出的方案的频谱利用率在较高信噪比的加性高斯白噪声信道条件下可以超过QPSK调制的信道容量。湖上高速(最高6 kn)走航试验表明:在浅水时变的多途信道条件下,本文提出的超Nyquist发射方案可是实现无误码率数据传输,其频谱利用率为1.8 bit/(s·Hz)。     

基于粒子群算法的OFDMA系统自适应子载波分配问题

为了研究OFDMA系统中的自适应子载波分配问题,将粒子群算法引入到OFDMA系统的自适应子载波分配问题中,利用该算法参数少、收敛速度快、全局寻优能力强等特点,较好地解决了OFDMA系统中的子载波优化分配问题.仿真结果表明,改进算法能得到最优的子载波分配方案,减小了整个系统所需的发射功率,同时又提升了算法的收敛速度.     

快变信道环境下OFDMA系统的信道估计算法

现有OFDMA系统时变信道估计方法仍需假设信道在一个符号内平稳,而在高速移动环境下,信道在符号内的时变将造成OFDMA系统子载波间干扰 (ICI)．经典的OFDM系统中的时域快时变信道估计方法可以较好地估计出信道在一个符号内的时变,但需要理想等间隔均匀分布于整个频域的导频．针对OFDMA频分多址系统中某一用户占用的频域非均匀导频样式,提出一种适用于OFDMA系统的频域快时变信道估计方法．该方法在频域进行,避开时域处理对等间隔导频的要求,利用频域时变传输函数辅助跟踪估计信道在一个符号内的时变,最终得到信道频域传输矩阵,估计出快变信道符号内时变对系统造成的ICI影响系数．仿真实验从误码率、均方误差两方面验证了该方法的有效性．     

使用B样条的UWB脉冲优化设计方法

超宽带(UWB)脉冲波形设计不仅要求满足正交性,还要满足UWB系统信号发射所要求的FCC频谱限制．基于B样条良好的性质,利用样条函数逼近原理,提出了一种使用B-样条来设计UWB脉冲波形的方法．从B-样条产生电路构成的通信系统出发,将波形设计问题转化为有约束的逼近问题求解．该逼近优化问题把频谱利用率作为目标函数,正交性和频谱屏蔽作为约束条件．所以这种方法设计得到的UWB模板信号频谱在符合规定频率特性的同时,还能较大程度地提高频谱利用率,实现电路也简单易行．仿真验证了该方法的可行性和优点．     

基于粒子群遗传混合优化算法在OFDMA中自适应资源分配应用

针对正交频分多址技术(OFDMA)在无线通信系统中资源分配不均衡导致无法满足用户服务质量问题,将OFDMA资源分配问题转化为函数优化问题,分别对子载波分配与功率分配进行研究,在传统粒子群算法与遗传算法基础上引用一种混合自适应算法对目标函数求取最佳解,对资源分配问题进行研究,目的在保证用户比例公平性的条件下提高有效资源利用率,最大化系统吞吐量.通过仿真分析表明,与其他算法相比,混合优化算法在系统公平性与吞吐量方面具有有效提高.     

在窄带干扰下FD／SSMA扩频多址系统的性能分析

多载波频率分集扩展频谱码分多址通信（FD／SSMA,Frequency Diversity Spread Spectrum Multiple Access)系统是一种基于多载波传输、利用与直接序列扩展频谱码分多址系统（DS／SSMA）的时间－频率对关系而提出的瓣的扩展频谱多址方案。本文分析在AGWN信道下FD／SSMA的抗窄带干扰能力,并利用高斯近似及仿真得到了系统的平均误比特率。     

有限用户多信道共用系统中的优化配置研究

针对有限用户损失制的多信道共用系统中共用信道数和用户数的合理配置问题，应用M／M／n／n／m排队系统模型进行了理论分析，得出适用于有限用户系统的呼损率公式和信道利用率公式，并借助Matlab软件，进行了可视化分析，使系统优化配置方案得以方便、快捷、可靠地获取。     

基于空间信道控制方式的频谱感知资源分配技术

针对频谱资源中授权频段因信道质量和信号干扰等因素导致的感知频谱利用率不高的问题,提出了基于大规模天线空间信道控制的频谱感知资源分配方式.通过波束成型技术使主瓣波束对准期望用户,而在干扰源方向放置零陷,可有效地抑制对次级用户的干扰,并确保次级用户对感知频谱的使用,从而进一步提高系统的频谱效率.仿真结果显示,在信噪比为5 dB和10 dB时,所提方案的谱效率（系统吞吐量）优于其他策略.