认知无线电空闲频谱的联合检测算法

为了提高认知无线电中感知用户对主用户(弱信号)的检测性能,提出了一种多个感知用户合作的分布式优化联合检测算法.该算法在知道主用户信号和噪声的概率分布的条件下,通过最优化理论中的逐步二次规划法,联合求解检测系统的最优融合准则和各感知用户的最优判决门限,使系统联合检测概率取极大值.该算法不受接收机检测方式的限制,数值求解收敛速度快.仿真结果表明,感知用户为5个、融合中心虚警概率为0.1、相关符号累积为255次、不同融合准则下各感知用户信噪比相同时,与最好的固定融合准则检测算法相比,该算法使联合检测概率在高斯白噪声信道和平坦瑞利衰落信道中分别提高了13%和5%.     

基于1 bit量化的超宽带同步技术研究

为有效简化FPGA运算复杂度,降低FPGA处理时钟,在传统的滑动窗相关的基础上,结合1 bit量化方法及多径能量积累的抗多径算法,提出了一种基于1 bit量化的超宽带多路并行同步方法,在此基础上设计了FPGA实现方案.推导分析了1 bit量化同步方法对系统性能的影响,给出了信噪比损失的量化结果.仿真结果表明,在低信噪比条件下,1 bit量化方法引入2 dB的信噪比损失.在高斯信道和瑞利信道下,通过针对虚警概率和漏检概率的分析及仿真,找到最优门限范围.      

一种可用于莱斯衰落信道的信噪比估计算法

针对莱斯衰落信道条件下,常规非数据辅助信噪比估计算法复杂度高、适用调制类型单一等问题,提出了一种信噪比估计算法.在建立系统等效模型的基础上,推导出信噪比与接收信号期望和方差的关系表达式.由于在莱斯衰落信道下,该表达式无解析解,故提出用多项式拟合法得到一定范围内的信噪比近似解.仿真和对比分析实验表明,提出的信噪比估计算法不需要使用训练序列,不仅对低阶和高阶多种调制方式具有普适性,而且当信道莱斯因子K=10 d B且信噪比为5~25 d B时,归一化估计偏差均小于0.2,计算时间复杂度与M2M4算法相当,适合一般工程应用需要.     

相关瑞利信道仿真方法的研究

在无线通信系统的仿真中,相关瑞利衰落信道扮演着重要的作用.一种基于对一系列统计独立的标准高斯随机过程进行线性变换,得到具有一定相关特性的瑞利衰落信道的仿真模型被提出.仿真结果及复杂度分析表明,由于本文提出的仿真模型采用了选代算法,因此相对于传统的相关瑞利信道仿真模型,该模型具有准确,复杂度低,易实现等优点.     

衰落信道下能量检测的性能分析

在认知无线电系统中,大部分的无线信道可以表征为NAKAGAM I衰落信道或莱斯衰落信道。针对NAKAGAM I衰落信道和莱斯衰落信道环境下的能量检测,分析了频谱检测虚警概率和漏检概率与信道模型参数之间的关系,比较了单用户检测和多用户合作检测性能,得到了虚警概率和漏检概率数学表达式,为能量检测器的设计提供了性能参考界。数值仿真结果表明,NAKAGAM I信道下,能量检测性能随衰落因子和平均信噪比的增大而改善;莱斯衰落信道下,能量检测性能随平均信噪比的增大而提高;多用户合作检测性能分别比单用户提高1~2个数量级。     

BFSK信号在高斯和瑞利信道中传输性能仿真分析

本文首先建立了高斯白噪声信道和瑞利衰落信道数学模型,并用MATLAB软件进行了仿真.以BFSK信号为例,对该信号在此两种信道中的性能进行了仿真分析,得出了对于相同的信噪比,信号在高斯白噪声信道中的误比特率低于瑞利衰落信道的结论.     

基于QRD和SIC检测的多入多出中继网络分布式波束形成方案

摘要：
考虑多天线多中继两跳半双工无线网络,基于AF协议提出了RZF和IRZF MF 2种分布式波束形成方案.在中继节点,前者使用RZF技术进行接收和发射波束形成,后者分别使用IRZF和MF技术进行接收和发射波束形成.仿真结果显示,在瑞利信道下,2种方案与现有的MF RZF方案性能相当;而在莱斯信道下,文中RZF方案性能最优,但需要较高的计算复杂度.相对于除RZF方案的其他方案,IRZF MF实现了系统容量增益,并且其计算复杂度低于RZF方案.
关键词：
多输入多输出; 放大转发中继; 分布式波束形成; 正则化迫零预编码; QR分解
中图分类号： TN 925
文献标志码： A     

一种新颖的多用户协作频谱检测算法

频谱检测是认知无线电的一项核心技术,其检测性能容易受到信道衰落的影响.与单用户频谱检测相比较,多用户频谱检测能够克服认知无线电中衰落环境对系统检测性能的影响.文章分析了能量检测在高斯信道、瑞利衰落信道和阴影衰落信道下的检测性能,提出了一种新的多用户协作频谱检测数据融合算法.该方法采用1 bit的双极性信号表示单节点认知用户能量检测的判决结果并送至融合中心,融合中心根据每个认知用户的信噪比进行加权融合.仿真结果表明,该算法能够更加有效地克服信道衰落对频谱检测性能的影响,其检测性能明显优于OR准则算法.     

一种新颖的多用户协作频谱检测算法

频谱检测是认知无线电的一项核心技术,其检测性能容易受到信道衰落的影响.与单用户频谱检测相比较,多用户频谱检测能够克服认知无线电中衰落环境对系统检测性能的影响.文章分析了能量检测在高斯信道、瑞利衰落信道和阴影衰落信道下的检测性能,提出了一种新的多用户协作频谱检测数据融合算法.该方法采用1 bit的双极性信号表示单节点认知用户能量检测的判决结果并送至融合中心,融合中心根据每个认知用户的信噪比进行加权融合.仿真结果表明,该算法能够更加有效地克服信道衰落对频谱检测性能的影响,其检测性能明显优于OR准则算法.     

多径衰落下通信系统的分析与仿真

通过对通信系统的学习,研究了加性高斯白噪声信道、多径瑞利衰落信道和莱斯衰落信道3种信道。对不同信道下通信系统的性能情况进行了分析和仿真。通过对各种信道下的仿真结果分析和误码率的比较,得出多径瑞利衰落信道模型下的误码率要高于加性高斯白噪声信道和莱斯衰落信道,并严重降低通信系统性能的结论。对直接序列扩频系统具有抗多径衰落的情况进行仿真,指出直接序列扩频系统可以解决多径衰落对通信系统的影响。     

准静态Rician衰落信道中MIMO信道容量分析

为明确在Rician衰落环境中MIMO系统的信道容量特性,针对准静态Rician衰落信道在收端己知信道状态信息的条件下,对MIMO系统的信道容量进行了分析.分析表明,MIMO信道容量与收发天线间信道矩阵的相关阵的特征值分布有关.推导了准静态Rician衰落信道中该相关阵任一特征值的概率密度函数,得到了秩不大于2的独立同分布MIMO信道的容量表达式,且具有相对较低的计算复杂度.     

无线信道特性及仿真

本文主要介绍无线信道的基本概念和特性,并且通过自定义的MATLAB环境下的M文件对无线信道的典型例子-平稳衰落信道进行仿真.在仿真过程中,我们主要是对幅度服从莱斯分布和瑞利分布的衰落信道进行仿真.最后,我们对数字调制后的信号如移相键控(PSK)信号通过莱斯衰落信道时的性能进行仿真,并得到相应的分析结果.     

莱斯信道下跨层系统的频谱效率分析

为提高无线通信网络在传输中的频谱利用率,提出一种莱斯信道下的跨层系统.该系统联合了物理层的自适应调制技术与数据链路层的自动重传技术.利用从接收端反馈回的信道状态信息和自动重传请求,发射端自适应调节调制模式,自动重传发射数据.推导了莱斯信道下,跨层系统的频谱效率和中断概率的封闭表达式,以及固定调制模式系统的频谱效率的表达式,并利用推导的表达式进行仿真.结果表明,对比仅有自适应调制的系统,跨层系统的频谱增益大约是1.5 dB;而与仅有自动重传的系统相比,其频谱增益最大达到3 dB.     

移动通信衰落信道的建模与仿真

在分析移动通信信道的多普勒扩展、平坦衰落和频率选择性衰落的基础上,将有限个等频率间隔的随机相位谐波信号叠加,设计了移动通信系统的Rician信道确知仿真模型;通过选择不同滤波器结构和参数将高斯白噪声转化为多种有色高斯随机过程,设计了移动通信系统的Rician信道随机仿真模型.基于最小均方误差(MMSE)准则推导了任意信号功率谱条件下的信道模型参数,利用Matlab编程实现了移动通信衰落信道实验系统.仿真实验表明,提出的2种信道模型较好地反映了移动通信衰落信道的主要特征且实现简单,尤其是谐波数为8的确知仿真信道参数已经接近理论值,适用于多种移动通信系统的理论研究和信道仿真.     

时间选择性莱斯衰落信道条件下的OFDM系统

给出了时间选择性莱斯无线衰落信道条件下一种64—QAM 0FDM系统的理论论证，并给出了仿真结果。首先，对波形形成技术和TCM编码使AWGN(加性高斯噪声信道)条件下的0FDM系统性能得到改善进行了探讨；其次，讨论了COFDM(编码0FDM调制)系统抗时间选择性莱斯衰落性能。选择有效的信道编码和波形形成方法可以得到系统的理想抗衰落性能。     

Rician/Lognormal信道调制技术误码性能分析

基于莱斯／对数正态(Rician／Lognormal)衰落信道传输时，对采用不同调制技术的误码性能进行的分析，以多径衰落和阴影效应复合影响的信道模型为基础，推导了误码率的解析表达式，通过大量的计算机仿真得出了最佳的调制方案。所得结论对陆地移动卫星通信系统的设计具有重要的意义。     

Theoretical analysis of pilotless frame synchronization for LDPC code using Gaussian approximation

The pilotless frame synchronization approach and implementations of LDPC code are the crucial issue of LDPC decoder. The Maximum-A-Posteriori probability( MAP) decoder has a perfect frame synchronization error rate( FSER) performance. In this paper,a theoretical derivation of the FSER performance of pilotless frame synchronization for LDPC code is presented. The FSER performance by theoretical analysis coincides well with that by simulation in additive white Gaussian channel and Rician fading channel. So it is estimated the FSER performance of an LDPC code by theoretical analysis can be used instead of the simulations which are much more time-consuming.     

一种新型的相关多入单出莱斯衰落信道遍历容量公式

具备平均信道信息反馈的相关多入单出莱斯衰落信道遍历容量,具有重要理论和应用的意义.为此推导了一个新的遍历容量公式,该公式可表示为一个二重积分.此外,还给出了具备协方差反馈的遍历容量公式.通过数值仿真,显示了信道相关性对遍历容量的影响,以及波束成形和等功率分配在遍历容量的性能表现.     

蓝牙系统在Rician信道下的干扰性能分析

建立了更加接近真实的蓝牙系统传输模型，同时，考虑莱斯信道衰减和室内环境的路径衰减模型，通过计算机仿真，得到了该模型下蓝牙系统的同信道和邻道干扰特性，以及在不同情况下802．1lbDSSS系统的干扰范围。