MIMO-OFDM系统中的空时频编码技术

为进一步改善OFDM系统性能,在研究循环延迟空时频(STF)编码和正交预编码STF编码技术的基础上,提出在这两种STF-OFDM系统中采用多个天线接收信号,给出了基于算术平均和最大似然准则的多天线接收解码算法.对两种系统性能进行了仿真和比较,结果表明,采用文中提出的多个天线接收方式,两种STF-OFDM系统性能都有改善,循环延迟和正交预编码STF-OFDM系统性能分别改善4.5dB和2.7dB.正交预编码STF-OFDM系统比循环延迟STF-OFDM无论是系统性能、数据传输效率还是系统复杂度以及成本等方面都要好.     

MIMO-OFDM 系统空时分组编码性能仿真与分析

正交频分复用（OFDM）和多输入多输出（MIMO）技术是解决未来宽带无线通信系统中多径衰落信道和带宽效率两大技术难点的关键技术。分析了 MIMO 系统模型和空时分组码（SBTC）的编解码原理，建立了基于SBTC 的 MIMO-OFDM 的系统模型，并对其性能进行了仿真分析。仿真结果表明，空时编码与 MIMO-OFDM 的结合，能够充分利用空域、频域、时域分集，有效地改善系统性能。     

MIMO-OFDM系统中的信道估计

给出了一种适于多输入多输出-正交频分复用（MIMO-OFDM）系统的信道估计方案．该方案首先根据最小二乘准则,利用散布导频估计出MIMO信道的单位冲激响应,然后对此估计值进行时域白适应Wiener滤波以提高估计精度,最后经过离散傅里叶变换得到MIMO信道频率响应用于信道均衡．这一估计方案充分考虑了信道在时域以及频域的相关性,从而估计精度高、性能稳定．同时由于采用的导频符号均布于各发射天线的所有发射时段,因而它能及时跟踪信道的变化．仿真结果表明该方案具有良好的误码率性能,接近于理想信道估计的情况,并且对信道衰落变化较快的环境具有鲁棒性．     

低复杂度的MIMO-OFDM系统峰均比降低算法

在证明和分析经过正交空时编码的信号与其共轭信号具有相同峰均比及正交空时编码结构具有共轭对称性的基础上,提出一种低复杂度的MIMO-OFDM系统峰均比降低算法.该算法只在第一个符号周期内采用迭代运算依照Minimum Maximum准则得到最优随机相位序列矢量,使得算法复杂度显著降低,提高了系统效率.仿真结果验证了该算法使迭代运算量大幅减少,同时还对峰均比降低效果有较小改善,从而提高系统的性能.     

用于宽带无线通信的空时频编码OFDM技术

为进一步改善频率选择性衰落信道下的空时编码系统性能，提出了一种系统误码性能更为优越、功率效率更高的空时频编码OFDM(COFDM)技术．该技术采用子载波分组与线性预编码方案，通过适当的子载波分组，可以保证系统获得最大的分集增益，并使系统编译码的的复杂程度大为降低；同时将空时格栅码(STTC)与空时分组码(STBC)相结合，使得系统在获得最大分集增益的前提下，具有良好的编码增益；最后引入功率配置来进一步改善系统误码率性能和提高功率效率．仿真结果表明，该方案具有良好的系统误码率性能和较高的功率效率．     

相关信道下宽带MIMO-OFDM系统中空时频码的分集度分析

针对在发射端和接收端都存在空间相关的频率选择性时变 MIMO信道,分析了MIMO-OFDM 系统中的空时频码的分集度性能,基于成对错误概率准则,推广了空时频码的设计准则.对于一个给定的空时频码,发现所能获得的分集度不仅与发射端相关矩阵、接收端相关矩阵有关,而且还与信道的时间相关矩阵、频率相关矩阵有关.空时频码在相关信道下的最大可获得分集度为Lrank(P)rank(Q)rank(RT).空时码和空频码只是该结果的一个特例.实验仿真结果验证了该结论.     

一种新的MIMO OFDM系统特征模式构造方法

特征模式分解是MIMO OFDM系统进行自适应功率分配的前提,而目前MIMO OFDM系统的模式大多是通过每个载波信道矩阵的奇异值分解得到.但是,这种分解方法在载波个数很多时,具有很大的实现复杂性,且脱离空时编码在MIMOOFDM下的实现形式,使最终的功率分配结果忽视了空时编码对系统性能的影响.为此,通过空时编码MIMO OFDM系统模型,给出一种全新的特征模式分解方法.该方法综合了空时编码的实现,不必针对每个载波进行特征模式分解,具有更简单的实现形式.实验结果进一步表明,与传统的特征模式分解相比,新特征模式分解具有更好的鲁棒性.     

迭代KALMAN信道估计算法在MIMO-OFDM系统的性能仿真研究

讨论了MIMO-OFDM通信系统中时变信道估计的KALMAN滤波算法。为了提高传统KALMAN信道估计算法的性能,提出了一种迭代KALMAN滤波算法,将整个子载波分为2部分:一部分用于发送导频,另一部分用于发送信号。在一个OFDM符号块中,对导频子载波和信号子载波处的无线信道进行循环估计,从而提高信道估计的精度。仿真结果表明,迭代KALMAN滤波算法的性能好于传统KALMAN滤波算法。     

MIMO-OFDM混合系统干扰容限研究

通过对多输入多输出系统(MIMO)和正交频分复用技术(OFDM)原理的分析,研究了通信中数据高速传输与系统有限带宽之间的关系,分析了多输入多输出系统和正交频分复用技术的抗干扰性能,阐明了MIMO和OFDM混合系统具有较高的频谱利用率,是一种提高通信系统容量的有效方法.讨论了 MIMO系统信道容量与天线单元之间关系,对3种MIMO-OFDM系统的抗干扰性能进行了研究,系统采用时间、频率和空间3种分集相结合的方法,使MIMO-OFDM无线通信系统干扰容限增加,仿真结果验证了该方法是可行的.     

MIMO OFDM无线局域网的性能分析及其关键技术

MIMO技术与OFDM技术相结合被视为下一代高速无线局域网的核心技术，因此全面叙述了MIMO OFDM技术及其特点，分析MIMO OFDM技术在无线局域网中的应用，探讨了MIMO OFDM中的关键技术，并展望了其发展前景     

OFDM技术与MIMO-OFDM技术及其性能比较

正交频分复用(OFDM)是一种特殊的多载波传输方案,具有良好的频带利用率,减少了保护带宽。多输入多输出(MIMO)系统是指在发射端和接收端分别设置多副发射天线和接收天线。采用MIMO技术可以提高信道容量和信道可靠性,降低误码率。MIMO-OFDM技术是MIMO与OFDM技术结合形成的一种技术,该技术是在OFDM系统中采用阵列天线实现空间分集,提高了信号质量。本文阐述了OFDM和MIMO-OFDM技术基本原理,并对其性能进行了比较。     

基于WIFI技术的矿用机车无线通信系统的应用

针对煤矿矿用机车通信实际运用中存在的需求与问题,采用WIFI无线传输的方法,结合矿井已有的以太网无线通信平台进行数据传输,介绍了矿用机车无线通信系统的构成、主要设备、以及该系统在山东兖矿济三煤矿的实际使用情况.研究结果表明:该系统具有通话质量好,抗干扰能力强,基站间切换速度快等特点.该研究成果具有进一步扩展为数据、语音、视频三网合一的技术潜力,对于煤矿无线通信技术的发展和生产运输的指挥调度、规范管理有着重要的意义.     

无线网状网络路由协议在矿山应急通信中的应用研究

无线网状网络(Wireless Mesh Network,WMN)在矿山应急通信系统中的稳定拓扑结构以及高容量高速率的性能给路由协议的设计提出了新的要求,为了得出更适用于矿山应急的WMN路由协议,分类阐述了主动路由协议、按需式路由协议和混合式路由协议三类路由协议,并且从多方面介绍了AODV、AOMDV和HWMP三种常见路由协议的性能并分类综述了常见的改进措施,对于网络利用率问题,借助能量消耗的平衡策略进行改进,对于路由开销大的问题,从优化节点间的移动机制降低节点能耗方面改进,对于链路干扰的问题,从分配节点任务队列和预防网络热点两方面进行改进,结果表明AODV路由协议相较于其他协议更有优越性,最后,从Mesh网络管理和改进链路故障、数据机密性等路由问题展望未来的研究方向。     

基于无线通信技术的总线型矿井机车运输监控系统

文章对煤矿井下通信系统进行了研究,提出了一种新型的矿井下机车运输监控管理系统,通过无线通信技术与现场总线技术(CAN)将机车与监控中心联系起来,能够对定线行驶的机车进行实时监控,以实现管控一体化的目标.该系统具有成本低、实时性和安全性高等特点.     

新型煤矿井下应急无线通信系统的建立

随着现代化煤矿的要求及无线通信技术的发展,地面无线通信技术(如PHS)开始应用于煤矿井下通信。通过分析基于Zigbee的短距离无线通信技术,提出了一种基于Zigbee技术的矿井应急救援无线通信系统,实现井下目标位置环境等参数远程采集,为救援决策提供科学依据。该系统基于S3C44B0X ARM7硬件平台和μC/OS-II软件平台开发出基于Zigbee技术的无线接力中继器来快速建立一条无线通信链路,并通过搭载环境参数传感器和红外摄像头的Zigbee前端实现对井下目标位置环境参数和视频图像的采集。重点介绍了该应急救援无线通信系统的原理、硬件组成和软件实现。     

基于CNN的MIMO-OFDM可见光通信接收机研究

限制可见光通信（VLC）系统传输性能的主要因素是发光二极管（LED）的有限带宽以及它的非线性效应导致的信号失真。多输入多输出（MIMO）-正交频分复用（OFDM）技术虽然可以提升系统容量、频谱效率,但由于OFDM技术较高的峰均功率比(PAPR),使得VLC系统受到更多的非线性损伤。针对以上问题,本文提出一种基于卷积神经网络（CNN）的VLC接收机。该接收机通过对接收端失真信号和发射端原始信号的学习,能够实现MIMO-OFDM可见光系统的信号解调,有效提升系统对非线性失真的抑制能力并具有较低的复杂度。实验结果表明,与最小二乘法（LS）接收机相比,CNN接收机能有效补偿信号受到的线性和非线性失真以及不同用户间的信号串扰,平均误码率（BER）提升超过一个数量级,同时有效克服LED带宽受限问题,比特传输速率提升53%。     

基于自适应MIMO-OFDM调制的超宽带通信系统

为了避免超宽带信号对现有通信系统的干扰,其发射功率受到严格的限制,这在很大程度上限制了超宽带通信的覆盖范围。该文研究基于自适应多输入多输出正交频分复用的方案,以使超宽带系统在低信噪比要求下能够实现有效通信。该方法充分利用多天线分集和超宽带信道的多径效应,通过自适应调制,在信噪比较好的子载波上传输更多的信息,从而提高了超宽带链路的鲁棒性。在改进的Sa leh-V a lenzue la信道模型上的仿真结果表明,该系统与传统的正交频分复用相比,在信噪比性能上有8~18 dB的提高。     

无线传感网络通信过程中有效带宽估计方法改进研究

无线传感网络通信过程较为复杂,当前有效带宽估计方法存在估计精度低、整体性能低下的弊端。为此,提出一种新的无线传感网络通信过程中有效带宽估计方法,介绍了无线传感网络通信过程中的链路有效带宽和端到端的有效带宽,通过信道检测技术对信道利用率进行计算,依据平均竞争窗口值对链路冲突进行检测,对需重传的数据帧个数进行计算,获取检测时信道所占用时间的估计值。通过统计平均策略获取有效带宽的退避时间参数,得到有效带宽估计结果。为了降低估计误差,通过EWMA模型对有效带宽测量值进行平滑处理,避免瞬时值对估计结果的干扰。实验结果表明,所提方法估计精度高,整体性能强。     

超高速列车车地无线通信系统性能分析

为了解现有通信系统在超高速移动场景下的性能,利用系统级仿真平台分析在超高速(600 km/h)磁悬浮列车场景下的LTE-A(Long Term Evolution-Advanced)、5G两种网络系统性能.研究两种通信系统下基于位置的车地通信误码率(Block Error Ratio,BLER)、频谱效率(Spectral Efficiency,SE)以及吞吐量仿真结果,并对网络性能进一步分析.仿真结果表明,LTE-A与5G系统在频谱效率和吞吐量方面可以较好地支持超高速磁悬浮列车列控业务通信,但随着磁悬浮列车远离基站,BLER逐渐上升,最终达到10-1以上,无法有效保障车地通信质量.     

基于OFDM-SFCN的铁路移动通信网的越区性能

为了探讨现有GSM-R铁路移动通信系统越区切换的信息中断问题,对基于OFDM-SFCN(orthogonal fre-quency division multiplexing-single frequency cell network)的铁路移动通信同步单频蜂窝网(OFDM-SFCNR)系统越区性能进行了深入的实验研究...