基于因子图的SCMA和LDPC联合检测和译码

稀疏码分多址（SCMA）和低密度奇偶校验码（LDPC）是未来移动通信系统中重要的多用户接入和信道编码备选方案。针对SCMA多用户检测性能不理想的问题,该文提出了基于因子图的SCMA和LDPC联合检测和译码方案（JDD）,利用LDPC译码的外信息辅助SCMA的多用户检测,仿真结果表明,JDD方案能够获得显著的SCMA检测和LDPC译码性能增益,并使得译码性能逼近理想的单用户传输系统。为了实现算法性能与复杂度之间的折中,该文还提出了基于Jacobi对数近似和消息阻尼（Damping）技术的低复杂度联合检测和译码方案（RC-JDD）,仿真和复杂度分析结果表明RC-JDD方案能够在保证译码性能的同时显著降低算法复杂度。     

基于粒子群优化的无线Mesh网络信道分配算法

多信道多天线（MCMR）广泛被用于提升无线Mesh网络的性能,但现有信道分配算法存在两方面问题:算法的时间太长和空间复杂度过高,无法获得全局最优解;算法可扩展性差,无法适用于大规模的网络。为解决上述问题,该文借鉴粒子群优化算法在收敛快、开销小等方面的优势,以建模无线Mesh网络中的信道分配问题。通过网络信息的交换和干扰模型的定义,以最小化适应度函数为优化目标,以天线、可用信道数量、信号干扰等为约束条件,设计并实现了基于粒子群优化的信道分配算法（PSOCA）。仿真实验表明了算法的可行性,且与同类算法相比,该算法在网络吞吐量和丢包率两个方面具有明显的改善。     

多用户检测中基于导频信道的自适应算法

提出了一种新的、 适用于多用户检测的自适应算法, 这种基于导频信道的自适应算法(PCA)利用导频信道的信息直接计算横向滤波器的权矢量, 与传统的自适应算法和盲自适应算法相比, 不需要训练序列或信道估计, 而且计算复杂度只有O(N²).分析和仿真表明, PCA能全局收敛到Wiener解, 收敛速度快, 稳态性能随导频信道的发射功率增加而提高, 但比传统的判决引导递归最小二乘算法(DD-RLS)的稳态性能差.     

改进的短波信道数据引导均衡算法研究(英文)

针对短波信道数据引导均衡算法(data-directed equalization algorithm,DDEA)存在的问题,即必须以一帧数据内信道恒定为前提假设,且在均衡器和译码器之间只能传递硬判决信息,提出两种改进的DDEA均衡算法,分别从不同角度对此加以解决。所提可变信道系数的DDEA算法无须假设一帧数据内信道系数恒定,而允许在每个采样间隔信道系数都是变化的。所提DDEA-Turbo均衡算法能通过在信道估计器、均衡器和译码器之间传递软判决信息,将均衡器和译码器联合起来进行迭代。仿真结果表明,两种改进算法相较于传统的DDEA算法在性能方面都有不同程度的提高,但有分析显示,这种性能的提高须以增加复杂度为代价。     

V-BLAST系统中基于子空间跟踪的自适应连续干扰消除接收机设计

V-BLAST系统中,当存在信道估计误差时,基于最小均方误差(MMSE)的传统连续干扰消除(SIC)检测器检测性能较差,同时运算量也相对较高。针对这些缺陷,通过利用子空间跟踪算法和Hermitian矩阵扰动理论,提出一种新的自适应混合SIC检测算法及其对应的最优检测顺序。最后的模拟结果显示这种算法不仅提高了检测性能,同时对信道估计误差也有一定的免疫性。     

基于高斯消息传递的频域EM信道估计算法

基于turbo迭代原理和高斯消息传递EM算法,对单载波传输系统进行联合信道估计与均衡。利用高斯消息传递的观点在因素图中对期望最大化进行描述,分析并提出合理的简化算法,避免了复杂矩阵求逆运算,之后借助于快速傅里叶变换,使得算法只有对数复杂度。仿真结果表明,在时变多径信道下,所提算法在获得较好的性能同时,显著降低了计算复杂度。     

任意拓扑结构Ad hoc网络的分布式一致性算法

为了解决Ad hoc网络中的分布式一致性问题,在对其特性分析的基础上,提出了新的Ad hoc模型以及新的Ad hoc分布式一致性算法ADC (Ad hoc Distributed Consensus)。这种算法基于传统的令牌查询,使用广播在任意拓扑结构的网络中查找令牌,同时,该算法使用带有Lamport时戳的请求消息和动态队列。较之传统算法,它能够较好的适应Ad hoc网络中节点频繁出入的情况。仿真与分析结果表明：该算法具有较低的消息复杂度、较小的空间复杂度和较短的响应延迟。     

双向中继信道中Polar码与物理层网络编码的联合设计

为解决双向中继信道中采用低密度奇偶校验码LDPC(low density parity check code)或Turbo码的网络编码系统信道编码编译码算法及设备的复杂度太高这一问题,提出一种联合Polar编码与网络编码的中继转发策略.该策略利用无线通信中信号的叠加特性和Polar编码、网络编码的线性性质直接估计网络编码的码字,使得中继节点进行Polar译码的复杂度和信源节点之间的信息交换时间都比直接网络编码系统减少了50%.同时,由于基于信道极化理论的Polar码具有在离散无记忆信道BDMC(binary discrete memoryless channel)上达到信道容量及编译码算法简单等优点,使得所提方案不仅保证了系统的可靠性,而且更容易实现.仿真结果验证了该方案的有效性.     

针对量化预编码系统的多用户选择方法

为了提升大规模多用户多输入多输出系统的性能,对多用户选择方法进行了研究,提出了2种同时考虑用户信道质量和用户间干扰的多用户选择方法.通过将1 bit反馈法和最小化预编码向量相关性法结合,大大降低了用户选择的计算复杂度;基站端首先通过将所有用户组的预编码向量相关性与预定门限值比较,得到待选用户组的集合,然后选择待选用户组中信道增益和最大的一组用户服务,提升了系统的和容量.通过系统仿真验证了2种方法的有效性.     

V-BLAST OFDM系统中一种稳健的检测算法

针对实际中信道估计存在误差,从阵列信号处理的角度提出了V-BLAST(Vertical Bell Labs Layered Space-Time) OFDM系统中一种稳健的检测算法．将接收数据的协方差矩阵进行特征值分解,得到信号子空间,将存在估计误差的信道矢量向该子空间投影,就可以得到较为准确的信道矢量,然后利用波束形成计算出检测滤波器的系数．仿真结果表明,当信道估计存在误差时,该方法性能显著优于ZF(Zero-Forcing)和MMSE(Minimum Mean Square Error)算法．     

一种分布式的PCPO单播路由算法

针对非确定多项式时间完备(NPC)的路径约束路径优化(PCPO)路由问题提出一种分布式算法:两向选择式探测QoS路由算法(TSQR)。以PCPO中的时延约束代价优化(DCLC)问题为例,TSQR基于源节点与目的节点间的最小代价和最短时延路径,由源节点向目的节点发送2种不同的探测消息(MinCProbe1/MinDProbe1, MinCProbe2/MinDProbe2),分别对应2种不同的路由选择操作;沿途节点搜集探测消息走过路径的信息,继续沿原方向转发探测消息的同时,变异此探测消息进行变向探测;目的节点从收到的探测消息所代表的可行路由集中选择一条或多条路径。TSQR具有自然无环特性,在存储和计算开销等方面都具有优越性。仿真表明,与同类参考算法相比,TSQR具有最优的路径优化性能。     

一种低复杂度SCMA多用户检测算法

为了进一步降低稀疏码多址接入系统中多用户检测算法的复杂度,提出了一种基于部分资源块高斯近似的多用户检测算法。首先对资源块优势等级进行比较;然后选择译码优势等级高的 n 个资源块使用加权消息传递算法,剩下的资源块使用高斯近似消息传递算法。同时联合资源块和用户优势等级,在每次迭代后对译码优势等级较高的用户直接译码并剔除,使得后续每轮迭代的复杂度依次降低。仿真结果表明,通过合理选择资源块个数,可以在保证检测性能的同时,有效地降低检测复杂度。因此,提出的算法较好地实现了译码性能和复杂度之间的平衡。     

TD-SCDMA系统中MAP Turbo联合检测的一种简化应用

研究了最优MAP Turbo联合检测(JD)技术在TD-SCDMA系统中的应用,并在此基础上提出了简化方案。在TD-SCDMA上行链路系统中对该简化方案进行仿真模拟,结果显示:相比于线性联合检测算法简化MAP Turbo联合检测有很大的性能改善,且其实现复杂度相比最优MAP Turbo联合检测算法大大降低。     

空间调制信号的低复杂度球形译码算法

为进一步降低球型译码算法(SM-SD)的复杂度,同时不影响算法的误比特性能,提出一种SM-SD算法,采用了不同于目前存在的SM-SD算法的复变量实数化方式,具有独特的搜索树结构,搜索树的相邻两层相互独立.分析了新算法的原理及搜索过程,通过矩阵运算理论分析了几种SM-SD算法的运算复杂度,然后在不同的空间调制系统中对SM-SD算法的误比特性能和运算复杂度进行仿真.理论分析和仿真结果表明:新算法的性能接近于最大似然算法,运算复杂度低于已有的各种类型的球型译码算法,因此更加适合于检测空间调制信号.     

一种基于EP的自适应大规模MIMO信号检测算法

大规模天线下信号检测必须兼顾运算复杂度和性能,而传统算法难以满足要求,为此,结合循环冗余校验码,提出了一种基于期望传播的自适应大规模多输入多输出系统信号检测算法.仿真结果表明,该算法能降低运算复杂度,并保持良好的性能.     

一种用于OFDM系统的信道冲激响应检测算法

提出了一种基于双滑动窗的检测算法,对信道冲激响应(CIR)进行检测。在采用相干解调的正交频分复用(OFDM)系统中,信道估计的精度对接收机性能有着重要影响。传统的OFDM时域CIR估计算法通常采用简单的门限检测,在检测小功率成分时,由于受噪声影响,容易发生误检或漏检,导致估计精度降低。该文在研究小功率CIR成分产生原因与分布特征的基础上,提出了一种改进的检测算法,并对检测性能进行了理论分析和仿真。仿真结果表明,该算法能够有效提高信道估计精度,改善系统误码性能。     

MIMO系统中一种基于Tucker-2模型的联合信号检测与信道估计方法

针对多输入多输出（MIMO）系统,提出了一种基于Tucker-2模型的联合信号检测与信道估计方法.所提方法在信源端对每个发送信息符号进行三维编码,该编码方式不仅能获得空间和时间分集,并且使得信源发送信号具备盲检测特性.在信宿端,所提方法通过对接收信号构造Tucker-2模型,并设计2种接收算法拟合该模型,从而实现了信息符号和信道的联合估计.理论分析与仿真结果表明,在未知信道状态信息的条件下,所提方法能有效地检测信号,并同时估计出信道状态信息;与传统的导频辅助信道估计方法相比,所提方法具有更好的信道估计精度.     

VOQ交换机的输出队列调度算法

针对VOQ高速交换机的通信调度,提出在VOQ交换机的输出队列中直接进行通信调度(OSA-VOQ)的策略.OSA-VOQ算法可直接支持变长数据包通信调度,克服了传统通信调度算法只能调度定长数据包的缺点,降低了交换机的实现复杂度.仿真结果表明,在各种流量下,OSA-VOQ算法都比iSLIP等现有的调度算法具有更好的调度性能.OSA-VOQ算法高效地实现了VOQ交换机的通信调度.     

UWB信源低复杂度频域TOA估计

研究了UWB信号源在测距应用中的TOA估计问题,提出在频域进行TOA估计可降低接收机的采样率和能耗,并可简化接收机结构。对提出的基于状态空间的两种TOA估计算法计算复杂度和性能进行了比较,通过实际的信道模型仿真分析可知,两种频域TOA算法都可以达到精确的测距估计,但归一化幂乘法的计算量更小。文中方案特别适合于低速率、低功耗场合的定位应用。     

B3G系统RACH信道前导码的设计与检测算法

采用具有GCL(General chirp-like)序列作为随机接入信道(RACH)的前导码,并加上了循环后缀,该结构能够有效利用GCL序列良好的周期相关特性提高检测性能。提出了一种基于相关窗内峰均比检测的前导码检测算法;针对该算法设计了固定阈值,分析了虚警和漏检概率;分析了该算法通过简单修正作为碰撞检测和信道估计方法的可行性;分析和仿真结果证明这种前导码和相应的检测算法具有良好的性能。