一种全新的MIMO-OFDM信道估计和导频方案

提出了一种全新的多入多出正交频分复用（MIMO-OFDM）信道估计和导频设计方案．当信道近似不变的OFDM数目与发射天线数目相同时，从理论上推导出基于重叠导频和正交导频结构的统一频域信道估计解和时域信道估计解.这样该算法大大降低了最优导频信号存在的条件，且具有非常低的复杂度和灵活的天线配置，导频信号能简单地从空间维的恒幅度构造就可以达到系统的MIMO-OFDM的均方误差（MSE）最优性能．该算法在发射天线数目为2、3和4时具有相当大的实用价值．仿真结果证明了本文推导算法的正确性以及导频设计的合理性．     

双衰信道下多天线正交频分复用系统最优频域导频设计方案

基于双衰信道的频域响应，提出了一类双衰信道下多天线正交频分复用（MIMO-OFDM）系统的最优化频域导频设计方案。推导了相应的模型，给出了基于导频的最大似然信道估计器的均方误差下界，并以此下界为标准，设计了多天线正交频分复用系统的最优导频。仿真表明，基于设计最优导频的信道估计器可以在低复杂度下取得接近理论界的性能，但是复杂度增加。     

MIMO系统中码速率约束下的联合收发优化

从实际的通信要求出发,在给定发射功率和传输码速率条件约束下,对多入多出(MIMO)空间复用结构进行优化,提出了1种新的MIMO系统联合收发算法,从而使得整个系统误码率最小. 该优化方法通过优化后的收发滤波器将整个MIMO系统分解为多个独立并行子信道,然后将简化后的Fischer加载算法应用到该MIMO空间复用系统中,进而求出在这些子信道上进行最优功率分配的算法. 从而实现码速率约束下的联合收发优化. 分析和仿真结果一致表明,在同一MIMO空间复用系统中,在相同的信噪比情况下,码速率越低系统的误码性能就越好. 而当码速率相同时,收发天线数目越多系统的性能就越好.     

大规模多用户MIMO系统导频波束形成预编码算法及仿真

为了降低大规模多用户MIMO系统中用户侧信道状态信息获取的开销,提出了一种基于导频预编码的波束训练算法.结合用户可达速率,采用几种不同线性预编码算法,给出了导频波束形成预编码算法.对该算法进行仿真,分析其在不同天线数和用户数条件下的频谱效率、信噪比以及相干时间间隔的关系.仿真分析结果表明:在相干时间间隔符号数大于50时,该算法频谱效率显著优于未采用导频预编码算法.信道估计开销不依赖于基站天线数目,仅与用户数目成正比.采用上述算法可有效降低MIMO系统中用户侧信道状态信息获取的开销.     

MIMO系统中快速联合收发天线选择算法

针对MIMO系统中多天线技术带来的成本和复杂度高的问题,在研究盖尔圆算法的基础上,提出一种快速联合收发天线选择算法,算法利用盖尔圆定理对特征值进行估计,并通过逐行逐列递增的方法,选择使矩阵最小特征值下界最大的行和列,从而使矩阵最小特征值下降最小．理论分析及仿真结果表明,该算法在射频链路较少时具有很低的复杂度,同时其容量接近最优穷举搜索算法．     

应用在OFDM-MIMO系统的低复杂度时域导频方案

提出了一种应用在正交频分复用多天线系统的时域导频方案.该方案能获得较高精度的均方估计性能,导频与有用数据无干扰,且计算复杂度低,多天线场景下,信道估计的性能不受传输天线个数的影响.相比最小二乘估计,该方案只需要对接收信号进行简单的线性相关运算,配合特定的系统参数,能获得较大的信噪比增益;相比线性最小均方误差估计,其仅利用了信道长度信息,性能渐近最优,能获得估计性能与复杂度的折中.     

多小区大规模分布式天线系统中下行链路能效研究

分析了多小区远程接入单元（RAU）个数、用户天线数、小区个数及发射功率等参数与系统下行链路能效（EE）最优时的关系.根据RAU与用户之间的距离,推导出系统吞吐量的解析式;根据具有路径损耗、阴影衰落、多径衰落特征的复合信道与多个实际功耗参数间的关系,建立了系统下行链路EE的优化模型;推导出系统EE与小区RAU个数、用户天线数、小区个数及发射功率的变化关系,并用算法得到了系统EE最优的理论值.理论分析和仿真结果验证了系统EE与影响其取值的多参数间关系的正确性,提出的系统EE优化算法具有迭代次数低的优点.     

传感器网络中提高吞吐量的机会波束调度算法

无线传播环境会影响传感器网络的信息传输质量,为了提高通信时信噪比和系统的通信速率,该文采用一种机会调度算法来有效地调度信道状态较好的传感器节点。中心节点采用多天线阵列,传感器节点采用单天线以节省功率和体积,通信分为两个阶段,导频阶段,多天线阵列随机生成酉波束;波束选择阶段,传感器节点接收导频信息后根据预设的阈值判断是否进入通信状态进而选择相应的随机波束。实验表明,机会调度算法可以有效地提高系统的通信速率。     

基于V-BLAST OFDM系统的天线选择算法

研究了天线选择,提出了一种基于垂直－贝尔实验室分层空时结构(V-BLAST)与正交频分复用(OFDM)相结合的系统的发送天线选择算法,使选用的发送天线组合,对所有子载波的最小信号噪声干扰比（SNIR）最大化,以较好地解决V-BLAST系统检测要求信道的无线环境中有丰富的散射体,否则会严重恶化系统误比特率性能的问题。理论分析和仿真试验证明,应用该算法明显改善了系统的误比特率性能。     

基于智能天线的SA/CDMA系统分析

分析了在基站与移动终端采用智能天线方法提高系统容量;提出了基站端智能天线阵全向搜索算法;构造了在移动台端两元阵列天线模型,提出基于前向链路导频信号辅助的阵列权值更新算法;利用蒙特卡罗模拟方法得出的数值结果表明,采用智能天线技术能够提高系统反向链路容量和改善系统频率的利用率。     

矢量广播信道下CDMA和TDMA信道容量的比较

对矢量广播信道下TDMA(time division multiple access)系统和CDMA(code division multiple access)系统的速率和容量(sum rate capacity)进行了研究。在TDMA系统中,每一时刻基站只能向一个用户发送信号,而CDMA则可以同时向所有的用户发送信号。对于TDMA系统,当信道是标量时,它可以达到速率和容量,而当基站带有多根天线时,TDMA的速率和容量就不是最优的。经过详细的分析,推导出了CDMA 系统在矢量广播信道下速率和容量的上界以及TDMA系统在矢量广播信道下速率和容量的下界。通过2个界的比较表明,在矢量广播信道下CDMA系统速率和最多是TDMA系统的min(M,K)倍,其中M是发射天线的数目,K是系统中的用户数目。     

Lower bound capacity based scheduling in MUMIMO system

The current existed scheduling schemes which are generally derived from the antenna selection algorithms can improve the sum-rate of MU-MIMO system to some extent.However,these schemes can not make th...     

空间分集技术对中继信道特性的影响分析

采用发送波束成形技术(TB)和接收最大比合成技术(MRC)分析了多天线情况下的多中继信道特性。研究结果显示k次中继网络能分解成k个独立信道,其中每个信道的增益都不相同,在终端对信号进行了有效地合成。假定所有中继信道的天线总数固定为N,中继信道的功率都是平均分配的,总发射功率等于信号源功率,那么网络的容量下限由N个具有单独天线的中继信道来决定,其上限由一个具有N个天线的单中继信道决定。     

TDD-CDMA系统干扰分布的研究

为分析时分双工 -码分多址（TDD -CDMA）系统内干扰分布特性,理论分析了TDD与频分双工（FDD）系统在干扰分布上具有的本质差异,并结合TDD -CDMA系统普遍采用的智能天线技术,推导了小区外与小区内干扰因子. 以时分 -同步码分多址（TD -SCDMA）为例,通过动态系统级仿真平台对不同天线模型下TDD -CDMA系统干扰分布特性进行了仿真研究. 仿真结果表明,采用扇区天线和智能天线可有效降低小区外与小区内干扰因子;慢速动态信道分配算法对小区外干扰具有一定的抑制效果.     

基于博弈论的交叉优化公平调度算法

针对大多数文献仅仅是分别优化多输入多输出系统(MIMO)链路级性能或是仅仅单纯在系统级进行调度,提出了一种基于博弈论的交叉优化公平调度算法,将系统级的调度策略和链路级的物理层优化相结合,并且采用基于博弈论的功率分配算法调整各天线上每个用户的功率分配.仿真结果表明,该算法不但在系统级为每个用户提供了公平的调度机会,而且充分利用MIMO系统的空间复用技术以及天线匹配技术实现了系统级和链路级的交叉优化,并且采用基于博弈论的功率分配方法,有效地克服了不同天线上不同用户之间的相互干扰动态变化的问题,不会造成用户干扰之间的交互循环,提高了系统容量.     

基于解析误比特率的空间调制系统配置优化

在推导空间调制(Spatial Modulation,SM)系统解析误比特率(Bit Error Rate,BER)上界的基础上,通过合理配置天线数量和调制阶数等系统参数,优化SM系统误比特性能.采用矩生成函数法给出SM系统解析BER上界,将BER解析解上界与蒙特卡洛仿真对比,验证解析BER上界的紧致性.基于紧致的解析BER上界,优化天线数量和调制阶数等SM系统主要配置参数,提升SM系统误比特性能.实验结果表明,采用QPSK信号映射配置SM系统能够获取最优的误比特性能,同时在信号调制阶数确定的前提下,通过在发射端增加发射天线数量能够在几乎不牺牲SM系统误比特性能且不增加射频链的前提下有效提升系统传输速率.     

正交空时编码连续相位调制系统的信道估计算法

针对准静态瑞利衰落信道中突发模式的正交空时编码连续相位调制（OSTC-CPM）,利用双发多收空时编码连续相位调制系统的波形正交特性,提出了一种基于数据辅助的信道估计算法.接收天线将得到的信号同步地乘上每一发射天线对应的训练序列,然后延迟一码元相加并除以该训练序列能量,估计得到相应的信道衰落系数.理论分析结果表明,该算法的对数估计方差随比特信噪比的增加而线性减小.对不同训练序列长度、过采样倍数和成形滤波器进行仿真,结果表明在准静态瑞利衰落信道中,估计性能与理论分析结果吻合,系统的误比特性能与理想情况相差不到0.2 dB.该算法适合OSTC-CPM系统在准静态衰落信道条件下的信道估计.     

色噪声下MIMO信道估计优化及容量下限分析

针对色噪声背景下MIMO块平坦衰落信道进行了估计和优化,并以信道估计的优化结果为基础,分析了估计信道的互信息量下限和系统的容量下限,提出了利用注水算法来优化发射端天线阵列的功率分配,以提高系统容量下限。仿真结果表明利用信道估计的优化结果,同时通过发送功率优化分配,可使MIMO系统容量下限有明显提高。     

大规模天线下能量广播方法

为了提高大规模天线能量广播系统的平均用户能量收获效用,在采用最大比传输预编码下,利用大规模天线的性质推导了单能量源场景的最优功率分配方案,利用小区间干扰提出了多能量源协作传输方法,并给出了协作能量传输的最优功率分配方案.仿真结果表明,在单能量源中,所提功率分配方案的性能好于等功率分配方案的性能,协作能量传输方案的性能优于非协作能量传输方案的性能.