VHF航空信道下一种多机协作通信新方法

针对航空通信中各种干扰导致的高误码率问题,对有无直接链路的情形分别提出多机协作通信提高分集增益的方法.该方法在机载通信设备调制技术和发射功率不变的条件下实现了高速率传输,有效抵抗多径衰落,扩大通信范围.通过分析VHF信道中是否存在直接链路,给出了基于航空信道模型的放大转发和解码转发协作通信方式,用最大比合并的方法提高了接收端的信噪比.仿真结果表明,在给定的空空和空地信道参数下,在直接链路存在下多机DF协作的误码性能最优,在无直接链路存在下多机AF协作的误码性能最优.     

一种基于PARAFAC模型的MIMO中继系统信道估计方法

为了有效地估计两跳放大转发(AF)多输入多输出(MIMO)中继系统的信道状态信息(CSI),提出了一种基于平行因子(PARAFAC)模型的信道估计方法。在信宿,该方法通过对接收信号构造PARAFAC模型,采用所提的复值最优交替最小二乘(CALS)拟合算法就能估计出该通信系统中所有的CSI。与已有的信道估计方法相比,所提方法需要较少的信道训练数据块和具有更高的信道估计精度。仿真结果验证了所提方法的有效性。     

时变CDD-OFDM系统中的改进EM信道估计

针对循环延时分集OFDM系统中的时变信道估计导频开销较大问题,提出了一种递归的改进期望最大化（EM）信道估计方法。该方法首先建立时变信道基扩展模型（BEM）与符号时间平均信道脉冲响应之间的数学关系,然后用其预测EM信道估计的初值,从而一方面利用了BEM参数的慢变特性来提高时变信道的预测精度,另一方面利用了BEM的简约化参数特性来保持算法实时性。仿真结果表明,当信噪比大于15 dB时,改进方法有效降低了判决辅助方法的误差传播效应,其误码性能接近理想信道时的性能。     

对称信道下的混合前传协作通信方案

为了降低协作通信的中断概率,提出了一种对称信道下的混合前传协作通信方案. 该方案中,各中继节点根据源到中继的瞬时链路状态决定采用解码转发（DF）或放大转发（AF）协议进行协作通信,从而不同的中继节点可能采用不同的协议进行协作通信. 推导了混合前传协作通信方案中断概率的算术表达式,并将混合前传协作通信方案与传统的DF协作方案和AF协作方案进行仿真比较,结果表明,混合前传协作方案能有效减小通信系统的中断概率.     

等增益合并下协作MTM系统的性能分析

针对双移动(MTM)系统的重叠衰落信道特性,给出了基于等增益合并(EGC)的协作实现方案,分析了该方案在双跳译码转发(DF)协议下的接收机性能。假定MTM信道服从重叠Nakagami-m衰落,通过帕德近似方法得到了输出信噪比对应矩母函数(MGF)的近似式,并进一步推导出M-PSK调制方式下系统的近似误符号率。仿真表明,不同信道参数下,理论和仿真曲线基本吻合,MGF且较性能最优的最大比合并,采用EGC性能损失约为1 dB。     

基于部分协作的多小区下行MIMO鲁棒双层预编码算法

针对多小区协作多入多出（MIMO）系统中存在的信道状态信息（CSI）反馈回传过多的问题,提出了多小区部分协作MIMO系统预编码算法.首先建立了包含信道估计、量化和延时误差的联合误差模型,然后根据此信道误差模型,利用迫零和信漏噪比算法思想,提出一种多小区部分协作下的双层MIMO鲁棒预编码算法.数值分析及仿真结果表明,所提算法相比传统的多小区协作下行MIMO系统预编码算法,用户的误码率性能和系统和速率稍差,但在CSI反馈比特方面有一定优势.     

多源-多中继协作通信的中继选择与功率分配

针对多中继协作通信带来的中断性能差与高能耗问题,在N个源节点的混合译码放大转发网络中,提出了一种基于多源-多中继协作通信的中继选择与功率分配方案.该方案将空闲时的N-1个源节点当作"中继节点","中继节点"根据信道统计特性值自适应地降序排列,选取M个"中继节点"组成最优中继集合.当中断概率一定时,根据信噪比门限判断被选择M个"中继节点"的协作方式,构造系统总功率Lagrange函数,通过 Karush-Kuhn-Tucker极值条件求得系统各节点的最小功率.数值分析结果表明,在传输速率为0.5~0.8 bit·s-1·Hz-1范围内,相比于放大转发方式下的多源-多中继协作通信的功率分配方案,该功率分配方案的总功率节省了9~22 dBm,极大地减小了系统资源的消耗.     

车联网中解码转发的协作时机与误码率性能分析

将协同通信技术引入车联网(VANETs,vehicular ad hoc networks)可以在高速行驶的环境下带来分集增益,从而提升系统的可靠性能,但中继的引入必然导致更多的延迟以及带宽利用率的下降。因此,在综合考虑车辆源-目的端、源-中继端以及中继-目的端三段信道瞬时特性的基础上,提出了适用于车联网中的自适应解码转发DF(decode-and-forward)算法,研究了协作时机与系统误码率SER(symbol error rate)性能。首先选择基于循环冗余校验CRC的DF协作通信方式应用于车联网中;然后提出了一种自适应协作ADF(adaptive DF)算法,即当且仅当中继端能够正确解码源端信息且源-目的端信道传输特性差于中继-目的端时,才采用协作通信方式;最后给出了车辆相对静止与运动两种不同场景下的误码率性能分析。仿真结果表明:该ADF算法在车辆相对静止场景下均优于DF与已有研究中的IAF方式;运动场景下随着车速的提高,相对于DF方式,ADF算法依然可以获得良好的误码率性能。     

移动正交频分复用接收机信道估计算法的研究

为了提高移动信道下正交频分复用(OFDM)接收机的性能, 提出了一种适用于地面数字电视广播标准(DVB-T)的信道估计均衡算法.在对多普勒弥散引入的子载波间干扰（ICI）进行研究的基础上,根据OFDM符号间信道频率响应的变化量和内码模块译码输出值的二次卷积编码估计出ICI.给出了算法的实现结构及替代阈值的选取方法.通过分析及计算机定点仿真，确定了实现结构中的最优参数，并给出了典型城市信道6（TU6）下的移动接收性能曲线.结果表明，在信噪比为25dB时,和传统信道估计算法相比，增加了20Hz的多普勒移动性能.该算法提高了ICI估计的准确性，增强了DVB-T 8K系统的移动接收性能.     

AAF-MH协作方案下的PARAFAC盲信号检测方法

多跳Alamouti放大转发(AAF-MH)协作方案的译码通常需要获取信道状态信息(CSI),在实际系统中,CSI的获取比较困难.针对此问题,提出了一种基于平行因子(PARAFAC)的盲信号检测方法.该方法将接收信号构建为包含信道、信号信息的PARAFAC模型,并使用双线性最小二乘算法进行拟合,以保证结果的全局收敛性.与恒模方法相比,该方法的拟合结果具有稳定性,并能实现参数估计的唯一性,在检测性能方面更具优势.仿真结果验证了理论分析的正确性.     

码正交发送参考超宽带协作性能分析

将协作技术引入码正交发送参考超宽带系统之中。建立了码正交发送参考超宽带协作模型;采用抽样扩展分析方法,推导了码正交发送参考超宽带系统在放大转发、最大比合并协作方式下的误码率一般表达式;通过数值计算分析对比了非协作与协作场景下COTR-UWB系统的误码率性能。仿真结果表明,该协作系统在最佳积分时间下可获得六阶分集增益。最后分析讨论了时间带宽积、脉冲个数以及瞬时信噪比对系统误码率性能的影响。     

信道估计有偏差时空时分组码的性能分析

理论分析了信道估计不准确时正交空时分组码(OSTBC)的符号差错性能。理论研究结果表明,已有的配方简化译码算法同样适用于信道估计不准确时的情形,并可推导出系统的接收信噪比和符号差错性能界。数值仿真结果表明,信道估计不准确会带来性能的损失,且估计值的偏差越大,损失也就越大;但当估计值偏差的方差小于某一数值(如0.2)时,系统性能的损失就相当小。     

非理想Nakagami-m信道下DF协作系统的最优功率分配

针对Nakagami-m衰落信道下的多中继DF协作系统,研究信道估计误差存在时功率分配对系统性能的影响．首先基于全概率公式和矩母函数(MGF)方法,给出M-QAM调制下的近似误符号率(SER)和渐进SER解析式; 其次,基于简洁的渐进解析式,将功率分配问题转换为典型的凸优化求解问题．得出了在总功率一定的条件下,最小化系统SER的最优功率分配的理论计算公式．计算机仿真结果表明: 信道估计误差存在时,相比较等功率分配策略,最优功率分配能显著提高中低信噪比下的协作系统性能,但不能改善高信噪比下系统的错误平层．     

多点协作最优功率分配与协作伙伴选择方案

为了优化多节点放大转发协作通信系统的性能,对系统误符号率(SER)进行了深入研究,提出一种在高、低信噪比(SNR)情况下均紧于理论值的SER下界. 在满足SER最小准则情况下,以下界为依据,提出适用于多节点协作通信系统最优功率分配与协作伙伴选择方案. 在系统总功率受限情况下,基于该方案的SER性能明显优于基于平均功率分配方案的性能. 与现有功率分配方案相比,在低SNR情况下,基于该方案的SER性能较紧于理论值. 同时,该方案实现了协作伙伴选择功能.     

双差分协作传输的误码率性能分析和最佳功率分配

为了克服协作传输中的载波频率偏移,提出了一种采用正交幅度调制(QAM)的双差分协作传输(DDCT)方案.推导了误符号率(SER)的闭]合表达式、SER的上界以及高信噪比(SNR)下的渐进近似.基于SER的渐进近似,推导了最佳功率分配(OPA)在高SNR下的近似解.仿真结果显示,该OPA的近似解在实际中等的SNR环境中仍...     

Cooperative beamforming algorithms using the assistant information from satellite navigation positioning systems

The application of beamforming in cooperative communication systems can expand the coverage and increase the SNR of the receiver. The conventional beamforming algorithms need full or half knowledge of channel state information(CSI), and get optimal beamforming matrices by complex matrix decomposition algorithms. So, this paper proposes a cooperative beamforming algorithm called the SIA-CBF, based on satellite navigation positioning information, without the CSI. The proposed scheme, with the satellite navigation information assistance, chooses the optimal codebook vector from the fixed codebook as the beamforming matrix. Certainly, the vector should have the maximum correlation with the direction of arrival of signal. Simulation results demonstrate that when the BER is 10^-4, the performance gain is more than 1.5dB, and meanwhile, computational complexity is significantly decreased.     

预编码和子空间跟踪的OFDM信道盲估计

讨论了一种OFDM信道盲估计方法,首先对进入OFDM系统前的相邻两个OFDM符号进行线性预编码,利用预编码引入的数据结构在接收端构造了一个新的矩阵,使得OFDM频域信道响应成为该矩阵的一维子空间,最后通过自适应子空间跟踪技术实现了信道的盲估计。仿真结果表明该方法能有效地抑制信号分布波动、时变信道及噪声对信道估计的影响,从而有效地降低了OFDM系统的信道估计平均均方误差和无编码码元出错率。     

改进的协作中继节点选择策略

协作伙伴的选取是影响协作通信网络性能的重要因素.为了增加系统可靠性及降低复杂度,提出了结合信道状态信息及距离信息的中继选择策略,探讨了中继选择标准和公式推导.选择因子是根据S-R瞬时信道增益和R-D距离共同确定,然后根据该因子得到最佳中继节点,同时给出选择策略的步骤.仿真结果表明,该策略能有效降低误码率,性能优于距离信息的中继点选择算法,运算量及复杂度低于瞬时信道信息的中继点选择算法.