调制速率对放大转发MQAM中继链路能效性能的影响

针对采用放大转发和MQAM调制的源-中继-终端的通信链路,研究了在保证终端解调误码率低于给定值条件下调制速率对能量效率的影响.推导了射频电路消耗的最小功率,在考虑电路消耗功率的情况下得到了能效性能的函数表达式.理论分析表明,能效性能是调制速率的拟凹函数,当调制速率增大时,能效先递增再递减.通过仿真计算验证了理论分析的正确性.     

利用干扰消除的协同中继传输方案

为了提高无线协同中继传输系统的可达速率和吞吐量,提出了利用干扰消除的协同传输方案. 通过监听获得干扰信号的先验信息,再利用干扰重构减去技术来消除干扰信号,减少了系统传输时隙. 同时,推导出系统可达速率和中断概率的表达式,分析了不同传输方案下不同中继转发模式的系统性能. 仿真结果表明：随着链路信噪比的增大,基于干扰消除的协同传输方案能够有效地提高系统可达速率;当链路信噪比未知时,通过调节发送速率,可以获得系统的最优吞吐量.     

有限反馈MIMO系统下行链路用户调度与功率分配

研究基于有限反馈的下行MIMO系统中的用户调度和功率分配问题,并利用随机多波束形成的思想提出了相应的实现算法.所提出的用户调度算法只将各用户的最大和第2最大信干噪比及其对应的波束索引号反馈给基站,仿真结果表明,与现有方法相比,该算法更好地获得了所需反馈量和系统吞吐量之间的折衷.所提出的功率分配算法则充分利用了基站端所能获得的部分信道信息,仿真结果表明,与传统的平均分配算法相比,在发射总功率一定的情况下,该算法可以获得更高的系统吞吐量.将两种算法相互结合,可以在不增加反馈量的情况下获得更好的系统性能.     

连续迭代优化SLNR准则的下行多用户MIMO预编码

多用户MIMO下行链路通信系统必须设计合适的预编码方案来抑制多用户间的共信道干扰. 该文提出一种基于连续迭代优化信号泄漏噪声比最大准则的预编码方法.利用已知用户未使用的子信道空间增大其他用户的预编码空间自由度,降低干扰泄漏,并用迭代法进一步抑制多用户干扰,提高接收端信干比.该方法仅在发射端使用用户的信道信息优化与编码矩阵,不需要基站与用户协作,接收端可自由选择检测算法,且不会增加系统开销.仿真结果表明,所提方法取得了比原SLNR方法更好的系统性能,且具有较快的收敛速度,实用性较强.     

相关Nakagami衰落信道下SC/MRC系统性能分析

多输入多输出（multiple-input multiple-output,MIMO）系统的发射端天线选择是从多根天线中选择其中信道状况最好的一根用于发射信号,可减少所需要的射频链的个数,从而降低系统的复杂度及实现成本.该文研究发射端进行天线选择、接收端采用最大比合并接收的系统在相关Nakagami衰落信道下的性能,推导出输出信噪比的分布密度函数,进而给出了精确的误比特率（BER）公式,该表达式仅包含非常简单的函数,易于计算.     

宽带无线接收机射频前端结构研究与设计

论证了宽带无线接收机宜采用上边注入、固定中频的二次正交混频低中频结构.文中推导出单双正交与双双正交这两种二次正交混频结构中分别存在4种镜像抑制比及这4种镜像抑制比与其结构中的幅度失配ΔA或相位失配Δθ之间的定量关系.两种结构的性能比较表明,宽带无线接收机射频前端更适合采用单双正交结构.为提高系统的镜像抑制性能,射频前端在单双正交结构的基础上添加两个模块:射频滤波器与第2次混频之前的多相滤波器.最后,给出了整个射频前端系统的镜像抑制性能关系式,并给出一个设计实例(DRM接收机射频前端).MATLAB仿真结果表明,本射频前端结构具有良好的镜像抑制性能(当-10°≤Δθ≤10°,-0.1≤ΔA≤0.1时,4个镜像抑制比IRR≥61.16 dB),结合低中频结构固有的便于高集成度,支持多通信标准,且可避免寄生低频噪声影响等特点,使之成为实现宽带无线接收机的理想结构之一.     

多天线深空中继通信系统的中断概率和信道容量

中断概率和各态历经信道容量是分析深空通信系统性能的重要指标. 针对深空通信系统中链路损耗大、时延长、频繁中断的问题,分析了多天线深空中继通信系统的中断概率和各态历经信道容量. 根据深空通信环境的特点建立了基于独立不同分布瑞利衰落信道的系统模型,推导了单支路信噪比的精确表达式,进而给出了单支路接收信噪比的概率密度函数,并推导了在选择合并方式下系统中断概率的闭合解析式以及各态历经信道容量的近似表达式. 通过对系统性能的仿真,验证了本文系统模型和理论分析的有效性.     

相关Nakagami衰落信道下SC／MRC系统的性能分析

在多输人多输出（multiple-input multiple-output,MIMO）系统中,发射端天线选择是指从多根天线中选择其中信道状态最好的1根用于发射信号,可减少所需要的射频链的个数,从而降低系统的复杂度及实现成本。在相关Nakagami衰落信道下,研究发射端天线选择而接收端最大比合并的系统性能,推导出输出信噪比的分布密度函数,进而给出了精确的误比特率（BER）公式,该表达式仅包含非常简单的函数,易于计算。     

大规模MIMO系统中的伪随机码导频设计

针对大规模MIMO系统中存在的导频污染问题,提出一种有效的导频设计方案.在所有小区复用同一组正交导频的情况下,为每个小区分配不同时延的伪随机码,利用各小区内的伪随机码对小区内用户导频进行同步加扰,以获得用户的发送导频.推导并分析了该导频设计方案下期望信道估计的均方误差.理论和仿真结果表明,该导频设计方案能有效提高信道估计性能,提升整个系统下行链路的性能.     

基于MILP模型的无线Mesh网络多径路由优化方案

针对多接口多信道无线Mesh网络(WMN)中多径路由优化问题,提出一种基于混合整数线性规划(MILP)模型的多径路由优化方案.首先,利用Select xfor less than x拓扑控制算法构建网络连接图.然后,利用MILP模型,在考虑链路容量、节点度约束和链路流量下,构建链路负载均衡的多径路由.另外,利用图着色理论分配信道,形成完整的WMN模型.实验结果表明,该方案具有较高的网络吞吐量和较低的端到端延迟.     

多小区多用户协同资源效率优化算法

对第5代无线通信而言,频谱效率和能源效率已经成为衡量无线通信系统性能的两个关键指标.研究了多小区多用户下行链路的资源效率最大化问题,其中资源效率定义为频谱效率和能源效率的加权和.干扰信道的用户速率是一个非凸函数,因此所研究的优化问题也是一个非凸优化问题.利用分数规划理论和用户速率与最小均方误差间的关系,将原优化问题转换成一个易于求解的优化问题.针对所获得的转换问题,提出一种分层迭代交替优化算法,并证明算法的收敛性.数值仿真表明了所提算法的有效性.     

多级中继窃听信道的可达安全速率

该文研究多级中继的窃听信道的安全性能,推导了疑义速率范围及可达安全速率的表达式,并且给出高斯信道下的相应结论. 假定在功率受限的情况下,分析了高斯信道下两级中继窃听信道和单中继窃听信道的可达安全速率,仿真比较了可达安全速率的大小. 结果表明：当中继节点距离源节点较远时,布设多级中继可得到比单中继更大的安全速率,说明了多级中继窃听信道在一定意义上比单中继窃听信道的安全性能更好.     

基于多带复小波的多载波DS-CDMA及性能

在分析多载波DS-CDMA (MC-DS-CDMA)的基础上,利用优化生成的多带复小波,提出一种新的基于多带复小波的多载波DS-CDMA,研究了其在瑞利衰落信道下的误码率性能.并采用空间分集合并(SDC)技术进一步完善其上行链路性能.理论分析和仿真结果表明该系统要优于通常的MC-DS-CDMA和基于实小波包的MC-DS-CDMA,具有良好的抗衰落能力;且基于SDC技术的该系统能显著增强系统抗多径干扰和多址干扰的能力,具有较低误码率.     

最优步长的线性约束共轭梯度常模盲多用户检测

克服多址干扰对CDMA系统的影响,该文研究了CDMA下行链路中的多用户检测问题,提出了一种新的盲检测算法,即最优自适应步长的线性约束共轭梯度常模算法(M-LCCGCMA). 该算法采用最优自适应步长的方法对算法进行优化,并推导出步长的解析形式.在加性高斯白噪声和多径衰落信道环境中的仿真结果表明,该算法的信干比性能和误码率性能均比现有的自适应步长常模算法要好.     

放大转发协作通信中继位置对SER性能的影响

针对放大转发协作网络多跳中继节点位置对系统性能的影响,分析了端到端链路的误码率. 根据误码率并通过设定不同节点间距离来确定最优中继位置. 针对多跳中继网络,提出了基于信道状态信息的节点选择算法,在不同的选取准则下以最小值最大化为目标. 为了考虑中继位置,进而提出基于节点位置信息的中继节点选择算法,确保选择一个最低误码率的节点为协作节点. 仿真结果表明,多跳中继最优位置处于源节点和目的节点的中点处. 与已有放大转发模式下的单跳中继相比,多跳中继在系统具有较低的总传输功率时具有更好的性能.     

决策域流感知接纳控制

针对单信息流感知接纳控制存在的判决误差,提出使用优先队列队长和链路公平速率指标构建4个二维状态空间以描述不同的链路状态信息。根据不同链路状态下的流分布特征,将4个状态空间映射为3个联合决策域,并由此得到多业务流的联合判决表作为提出接纳控制算法的判决条件。针对不同业务流各自的敏感性能指标,推导了实时流的阻塞率和弹性流的平均吞吐量表达式,仿真统计显示提出算法在过载情况下,实时流阻塞率平均增加约5.44%时,其时延减少约为总时延的10%,弹性流吞吐量平均增加为链路带宽的25.75％。     

基站协作系统中基于误差修正的有限量化反馈设计

针对基站协作系统的特点,提出一种基于误差修正的有限量化反馈方案.该方案将信道向量量化过程分为与协作基站数相等的若干步骤,每一步量化均对前一步的量化误差进行修正.复杂度分析和系统仿真比较表明,与现有的整体反馈方案相比,该方案以稍许牺牲系统性能为代价极大地降低了量化复杂度.与现有的分别反馈方案相比,该方案在增加少量复杂度的情况下,提高了系统性能.该方案在复杂度和系统性能方面获得了很好的折中.     

非对称回复反射自由空间光通信链路性能

调制回复反射器(modulating retro-reflector, MRR)制约非对称自由空间光通信系统的性能. 本文建立高斯光束经角偶棱镜(corner cube retro-reflector, CCR)的MRR反射后出射光束的数学模型,分析大气湍流对调制回复反射器光链路的影响,研究CCR多光束反射特性对大气湍流信道的补偿作用. 仿真结果表明,在传输距离、光功率、反射面积一定的条件下,波长、入射角及CCR折射率都是影响链路性能的关键因素,CCR反射后的多光束效果也可有效降低接收信噪比的起伏.     

MIMO广播信道中信噪比优化的用户选择

当MIMO广播信道中存在很多用户时,需要进行用户选择.该文考虑基站端信道信息需从用户端反馈的频分复用系统,提出基于系统平均信噪比优化准则的用户选择算法.首先采用预设门限,将信道增益大于此门限的用户瞬时信道信息反馈至发送端.然后基站端从待选用户集合中选择一组用户,使得相应信道矩阵的最小特征值最大.所提算法可以达到满的复用增益,同时还能得到满意的和容量与BER性能.与穷举法相比,由于采用预设门限,使得信道信息的反馈量和基站在候选用户中进行选择的次数有明显降低.     

二维经典气体的热力学性质

利用正则系统理论推导了二维的单原子分子经典气体的物态方程的表达式,对结果作出了理论分析,利用统计表达式计算了二维气体的内能和热容量.根据气体速率分布函数,计算出了常见的3种速率.