Femtocell网络中基于PSO的频谱感知技术

在Femtocell和Macrocell构成的两层网络中,干扰问题十分突出,传统的研究主要集中在静态的资源分配上,未能有效地提高频谱资源的利用率。基于认知无线电中的频谱感知技术,检测出空洞的频谱资源分配给Femtocell使用。给出了多用户多天线Femtocell系统的协作频谱感知模型,推导出全局检测概率,在给定虚警概率的前提下,在融合中心基于粒子群优化（particle swarm optimization, PSO）算法优化分配每个Femtocell用户感知信息的权值,最大化系统的全局检测概率,提高频谱资源的利用率。仿真结果表明,所提算法能够有效地改善系统的检测性能,具有较好的实时性,适用于实际的两层网络通信系统。     

基于Householder-QR分解的低复杂度天线选择算法

对多天线空分复用系统中以符号误码率为准则的天线选择算法进行了深入分析,针对以往传统天线选择算法对所有天线子集搜索计算复杂度高的问题,提出了基于复域Householder-QR分解的天线选择算法.所提算法深入分析了线性接收机接收端信噪比与系统信道矩阵之间的关系,利用接收端信噪比近似边界值得到了低复杂度的选择方案,该算法不仅有效地降低了计算复杂度,同时误码率性能与以往算法相近,提高了空分复用系统的传输可靠性,适用于实际相关信道传播环境.仿真实验表明,与传统算法相比该算法具有良好的性能.     

基于反馈的分集复用多天线系统折衷判决算法

以往针对多天线系统的研究多侧重于分别采用分集或空间复用的工作方式,来提高系统可靠性或传输速率,但这样往往导致另一种增益的损失.为此将二者联合考虑,提出一种闭环多天线系统的最优分集复用切换判决准则,并进一步给出了低复杂度次优判决算法.给出了多天线系统的误码率近似边界,并以最小误码率为准则推导出了分集与复用工作模式的折衷判决关系,在发射端根据反馈信息采用不同工作方式来满足系统的要求.所提算法具有较低的计算量,性能与最优算法相近,可根据信道实时状态来选择不同的工作模式,满足无线通信系统实时性和快速性的要求.仿真结果验证了所提算法的优越性和可行性.     

基于改进粒子群优化的部分传输序列峰均比降低研究

部分传输序列(PTS)算法是解决正交频分复用(OFDM)系统高峰均功率比(PAPR)问题的有效手段,但是算法采用穷举搜索使得系统的复杂度非常高.针对该问题,将算法中最小峰均比的求解过程转化为非线性约束的优化问题,进而提出了一种新的离散粒子群优化(DPSO)方法,使得相位因子的搜索快速向最优相位序列的方向收敛,从而显著地降低了PTS算法的搜索复杂度,同时能够得到具有较小峰均功率比的信号.仿真结果证明,与传统PTS算法相比较,所提算法在搜索复杂度较低的情况下,能够获得很好的峰均功率比降低性能.     

空时复用多用户MIMO系统联合天线选择

在下行多用户MIMO通信系统中,用户间很难相互利用彼此间信息,用户间干扰消除必须在基站完成.又由于多用户MIMO系统的复杂结构,使得其链路成本极大增加.针对这些问题,提出一种低复杂度的预编码算法和相应的优化预处理算法,达到消除多用户干扰的目的,与传统线性预编码算法相比,所提算法可充分利用多用户系统容量,为用户提供较好的空间发射分集增益.同时,为了降低系统硬件成本,进一步给出一种基于误码率的发送端、接收端联合天线选择算法.所提天线选择算法可以取得与优化预处理算法相近的误码率性能,使得多用户通信系统性能与硬件成本间达到很好的折衷.仿真结果表明所提算法可以获得较好的性能,适用于实际的通信系统.     

基于迭代QR分解的MMSE V-BLAST算法

针对采用最小均方误差(minimum mean square error,MMSE)检测算法在MIMO系统接收端进行检测时,需要进行大量伪逆运算导致检测复杂度增加的问题,提出了用一种基于迭代QR分解的MMSE V-BLAST算法,避免了伪逆运算,有效地降低了检测算法的复杂度,使系统检测性能得到了明显改善.在多散射物无线通信环境下进行仿真实验,结果表明,与传统的算法相比,提案算法在保证相同信噪比,误码率没有显著变化的前提下,系统检测复杂度明显改善.理论分析证明,系统中有效天线数目越多,所提出的算法优越性越明显.     

基于STBC MIMO-OFDM系统特性的并行选择映射算法

正交频分复用(OFDM)技术是第四代移动通信系统的核心技术之一,但是高峰均功率比(PAPR)问题的存在一直是该技术实用化的主要障碍.针对该问题,证明了基于空时分组码的MIMO-OFDM系统中,共轭信号具有相同的峰均功率比特性,提出了基于相同峰均比特性的并行选择映射算法.所提算法不仅保持了已有并行选择映射算法的峰均比降低性能,同时有效地减少了算法复杂度,降低了边带信息的传输量,提高了系统的频带利用率.仿真实验结果证明了所提算法的有效性.     

基于改进对数正态误差恒模算法的MIMO判决反馈

对数正态误差恒模算法误差曲线收敛速度快,但均方误差较大.针对这一问题,提出了改进的对数正态误差恒模算法,并将此算法应用于接序串行干扰消除MIMO判决反馈算法中.利用改进的对数正态误差恒模算法来得到前馈数据向量并将其合并到反馈数据向量中,然后按序将已检测并判决出的信号进行消除,避免了已判决出的信号对接收数据向量的干扰.在多散射物的无线通信环境下进行仿真,结果表明与迭代最小二乘按序判决反馈算法相比,所提算法检测性能提高,误码率显著下降.     

一种低复杂度的OFDM系统峰均比降低算法

针对高峰均比信号是正交频分复用(OFDM)技术实用化的主要障碍问题,提出了一种基于改进模拟退火优化的部分传输序列(IMSA-PTS)算法.该算法采用改进模拟退火优化搜索最优相位因子,避免了相位因子搜索陷入局部极小值,而且在不改变退火过程的条件下,可以得到历经搜索过程中所有状态的最小峰均比信号.同时,通过设定门限值,提高了收敛速度,显著降低了算法的计算复杂度.仿真结果证明,所提算法在保持良好峰均比降低性能的同时,有效地降低了计算的复杂度.