多用户多输入多输出系统预编码技术的研究

主要研究了非理想信道状态信息(Channel State Information,CSI)条件下,多用户多输入多输出(MIMO)系统的Tomlinson-Harashima Precoding(THP)算法.首先分析了信道估计误差对系统误码率(BER)性能的影响,仿真结果表明:信道估计误差对系统BER性能影响较大.在此基础上,应用best-first算法对系统性能进行改进,提高了系统的BER性能.     

三跳混合FSO/RF/VLC中继系统性能研究

提出了一个三跳混合自由空间光(FSO)通信/射频(RF)/可见光通信(VLC)中继通信系统,分析了该通信系统的中断概率性能.在此系统中,FSO信道遵循gamma-gamma分布,RF信道遵循瑞利分布.首先,推导了以Meijer's G函数表示基于混合FSO/RF/VLC系统端到端γ的累积分布函数(CDF)的闭合表达式;然后,基于信道统计信息,进一步推导了系统的中断概率;最后,分析了不同参数对系统中断概率性能的影响.仿真结果表明:FSO信道中的大气湍流参数、VLC信道LED灯的高度及接收处的视野均对系统中断性能造成了影响.     

基于LDPC码的BICM在PSK系统中的性能研究

将低密度校验码(LDPC码)与比特交织编码调制(BICM)相结合,分别给出了其在BPSK、QPSK和8PSK调制方式下AWGN信道和Rayleigh衰落信道中的性能,研究了帧长和迭代次数对系统性能的影响,最后在Rayleigh衰落信道中分析了信道信息对于性能的影响,仿真结果表明,BICM中采用LDPC码在AWGN信道和Rayleigh衰落信道中都具有较好的性能.     

多径衰落信道下MC-DS-CDMA系统性能分析

研究多径衰落信道下的MC-DS-CDMA系统性能,子载波采用RAKE和最大比合并(MRC)接收方式.分析与计算了接收信号中有用信号和各干扰分量的数学统计特性,并在此基础上推导了系统的误比特率(BER)公式.仿真中考虑了系统用户数量、信道衰落指数以及延时功率谱衰减系数等参数对系统BER的影响.对系统性能进行了仿真验证,结果表明:给出的结果具有通用性,改变信道衰落指数和功率延迟谱衰落系数,可得到不同衰落信道类型下的系统BER;用户数目和信道衰落指数对系统BER影响大,而多径功率衰落系数对其影响较小.     

电力线通信与可见光通信融合的多输入多输出系统性能研究

提出了一种电力线通信(PLC)-可见光通信(VLC)融合的多输入多输出(MIMO)系统.采用二进制相移键控(BPSK)调制技术输入信号,依次通过PLC信道和VLC信道传输信息.仿真结果表明:相比于PLC的第二种参考信道,第一种参考信道的性能更好,且在无脉冲噪声的情况下,系统的误码率较低.此外,还研究了脉冲噪声参数对系统性能的影响.     

存在信道估计误差的DSTTD系统的性能分析

现有的双空时传输分集(DSTTD)系统研究主要基于完全信道估计,且信道估计总存在误差.为此,文中采用假定存在估计误差矩阵的分析方法考察信道估计误差对DSTTD系统性能的影响,发现统计判决量中的干扰矩阵是影响系统性能的主要因素,同等估计误差下独立同分布信道比相关衰落信道更能容忍估计偏差.仿真结果表明,不同情形下不同信道估计误差的误差矩阵对系统性能的影响与实际情况一致,从而验证了误差矩阵分析方法的正确性.     

可重构智能表面辅助传输的电力通信中继系统性能分析与功率优化分配

利用电力线通信和可重构智能表面(Reconfigurable Intelligent Surface, RIS)辅助传输可提升室内电力物联网的边缘覆盖能力,有必要研究信道、RIS部署和功率分配等对系统性能的影响。针对电力线接入和分布式RIS辅助传输的混合通信场景,采用对数正态分布的电力线衰落模型、多个RIS模块独立且不同参数的Nakagami分布无线衰落模型,推导了系统中断概率和误码率等理论性能;考虑信道估计算法精度对系统性能的影响,采用矩生成函数近似等算法建模分析了非理想信道估计条件下的系统中断概率性能;通过序列二次规划法进行系统功率优化分配,获得最佳功率分配值。仿真验证了理论性能的有效性和准确性,对比分析了RIS数量及位置、双媒质信道参数、功率分配因子等影响中继系统性能的规律,为电力线通信和RIS在电力物联网应用提供了理论和技术支持。     

基于改进遗传算法的多业务组播系统跨层功率分配方案

结合数据链路层的队列状态信息(QSI)和物理层的信道状态信息(CSI),定义了系统的吞吐量系数和公平性系数,建立组播系统功率分配的离散速率集模型.对遗传算法的初始群体产生、选择、交叉和变异等算子进行改进,形成改进遗传算法;利用改进遗传算法进行动态功率分配和跨层优化.数值仿真结果表明:改进遗传算法能够取得几乎最优的队列时延性能;选取不同的权重对系统吞吐量性能和公平性性能产生重要影响;改进遗传算法获得的系统吞吐量系数和公平性系数在不同场景下较之功率固定分配算法至少提高0.15.     

基于DSP的LTE-TDD上行信道估计实现

信道估计是LTE-TDD系统接收端的重要模块之一,它对系统性能有着非常重要的影响。介绍了LTE-TDD系统上行信道解调参考信号和探测参考信号的产生方式以及时频位置映射方式,通过对硬件性能的评估,采用基于变化域的LS算法提出了一种上行信道估计实现方案。通过分析其实现复杂度和定点运算误差,该方案可以满足实时处理的要求,并能提供较好的性能。     

基于DSP的LTE-TDD上行信道估计实现

信道估计是LTE-TDD系统接收端的重要模块之一,它对系统性能有着非常重要的影响.介绍了LTE-TDD系统上行信道解调参考信号和探测参考信号的产生方式以及时频位置映射方式,通过对硬件性能的评估,采用基于变化域的LS算法提出了一种上行信道估计实现方案.通过分析其实现复杂度和定点运算误差,该方案可以满足实时处理的要求,并能提供较好的性能.     

移动通信PHS的接收性能研究

重点研究PHS空中接口技术的误比特率(BER)性能.首先研究了PHS物理层结构,然后给出了3种可能应用于PHS接收机的合并方法,包括检测后最大比值合并(PDMRC)、检测后等增益合并(PDEGC)与选择合并(SC).最后给出了不同信道条件下的PHS的误比特率性能仿真的结果与分析.仿真表明同信道干扰与最大多径延迟扩展对系统性能影响很大,在通常情况下采用PDMRC具有最好的性能.     

应用于高速串行链路的噪声预测部分响应最大似然均衡

为了解决25 Gbit/s及以上的高速串行信号在背板信道传输中的信号完整性问题,研究了能够在高速率和低误码率(BER)之间取得折中效果的部分响应最大似然(PRML)均衡.基于噪声预测法,推导出能够有效降低硬件开销的噪声预测PRML均衡.在具有不同衰减特性的背板信道和不同调制方式下,采用判决反馈均衡(DFE)、PRML均衡和噪声预测PRML均衡3种均衡方式对误码率性能和硬件复杂度进行了研究分析.结果表明,对于25 Gbit/s的非归零(NRZ)信号,噪声预测PRML均衡的误码率性能优于DFE和PRML均衡;而对于12.5 Gbit/s的四电平脉冲振幅调制(4PAM)信号,PRML均衡的误码率性能优于DFE均衡;噪声预测PRML均衡的硬件复杂度优于PRML均衡,更适合应用于高速串行链路中.     

Timid算法、Aggressive算法以及FCA的性能分析

首先引入了动态信道分配Timid算法和Aggressive算法．然后通过一定的仿真条件假设，对系统采用Timid算法和采用固定信道分配(FCA)算法的性能作了分析，同时又对采用Aggressive算法和采用FCA算法的性能也作了分析．并且对采用Timid算法和Aggressive算法的性能进行了比较，可以看到只有选择一种有效的动态信道分配机制才能使系统性能得到极大的改善。     

相关衰落信道发射天线选择系统的性能分析

文章研究了接收天线空间相关条件下组合发射选择/最大比合并方法(TAS/MRC)的性能;导出了准确错误概率的上限,以及信道参数对系统性能的影响。性能分析表明:采用不相关的发射和接收天线,TAS/MRC方法能实现满分集增益;随着接收相关的增强,系统的分集增益减小,性能下降;反之,系统的编码增益增大,从而对系统性能的下降有一定的抵消作用。     

基于原模图LDPC码的联合信源信道译码器的硬件实现

采用FPGA(field programmable gate array)设计基于原模图低密度奇偶校验(low density parity check,LDPC)码的联合信源信道译码器,信道部分和信源部分都是由原模图LDPC码组成.在原模图LDPC码联合译码器的硬件实现架构中,通过2步循环扩展得到了适合硬件实现的准循环原模图LDPC码,译码器信息的迭代更新采用TDMP (Turbo decoding message passing)分层译码算法,采用的归一化最小和算法使得P-JSCD(photograph-based joint source and channel decoding)具有部分并行结构.最后,为了降低资源消耗和译码延迟,采用了提前终止迭代策略.基于FPGA平台的硬件实现结果表明,该联合译码器的译码性能非常接近相应的浮点算法,并且最大时钟频率达到193.834 MHz,吞吐量为24.44 Mbit/s.     

水声扩频通信系统的传输误码率研究

扩频通信技术具有较好的抗干扰和抗多径的能力,而水声通信信道具有噪声干扰大、多径效应强的特点,因此扩频通信技术在水声通信中占有非常重要的地位。本文首先分析水声扩频通信系统中不同类型噪声对系统的影响,以及特定类型噪声影响下,采用不同扩频码速率对系统性能的影响;然后用MATLAB仿真工具,对上述分析结果进行仿真验证。最后得出的结论为:在各类水声信道下,用扩频通信系统传输信号,采用不同的扩频码速率将会对通信性能产生不同的影响。     

信道特性对MC—DS／AFH—CDMA系统性能的影响

研究信号经过多径瑞利信道时,ＭＣ－ＤＳ／ＡＦＨ－ＣＤＭＡ系统在采用收端自适应跳频编码方式时信道特性对系统性能的影响,通过数值计算,对不同信道特性的系统误码性能进行了比较。     

MIMO阵元方向性对系统性能影响研究

在考虑空间衰落相关性(SFC)的同时引入天线单元方向性,研究基于统计信道模型的终端MIMO多天线模型及性能评估方法.在Kronecker的MIMO信道建模中应用终端波达信号方位角功率谱(APS)模型.利用此MIMO信道模型概念,分析在统计衰落信道中MIMO阵元方向性对系统性能影响,包括对空间衰落相关系数、MIMO多径信道容量和误码率(BER)的影响.仿真和优化结果表明:终端MIMO多天线模型中阵元方向性对系统性能影响显著,合理安排阵元波束方向可增加约10%多径信道容量并明显减小误码率.     

波束成型训练机制下分布式大规模MIMO系统的频谱有效性分析

为减少分布式大规模MIMO系统中信道硬化作用减弱带来的系统性能损失,用户端利用波束成型训练机制进行信道估计,并将估计的信道状态信息用于用户端数据接收,从而提高系统的频谱有效性.分别考虑用户端已知统计的信道状态信息、估计的信道状态信息以及理想的信道状态信息,推导了信道时变环境下基站端采用最大比发送预编码和迫零预编码时系统的遍历可达速率闭合表达式,并利用所推导的闭合表达式分析波束成型训练机制和信道时变对系统性能的影响.仿真结果表明,闭合表达式与数值仿真结果吻合,波束成型训练机制可以有效提高系统的频谱有效性,延迟的信道状态信息则会降低系统的频谱有效性.     

基于外信息转移图的多输入多输出迭代接收机分析

在不同的相关系数下,比较了软干扰抵消-最小均方误差(SIC-MMSE)检测器的外信息转移(EXIT)图.分析信道相关系数对迭代接收机收敛特性的影响,确定不同相关系数的迭代接收机工作所需信噪比门限.仿真结果表明,信道的相关系数越大,SIC-MMSE检测器工作所需的信噪比门限就越大;通过比较相关信道和非相关信道的系统误码率性能,在误码率为10<'-4>时,相关系数P=0.5时的信道有2 dB的性能损失.