MIMO-OFDM系统自适应比特功率分配算法

基于MIMO-OFDM系统,以最小化发射总功率、降低算法复杂度及减少系统反馈量为目标,提出了一种基于分组的自适应比特及功率分配方案.仿真结果表明:自适应分组算法的性能明显优于非自适应算法的性能;同在自适应的情况下,分组自适应算法与未分组自适应算法相比,分组算法降低了算法的复杂度,同时也减少了系统的反馈量.     

MIMO-OFDM系统中反馈插值方法和复杂度

在多输入多输出-正交频分复用(MIMO-OFDM)系统中,为了降低每个子载波在波束形成时的高反馈开销,通过充分利用发射端在某些特定子载波上的信道信息和信道系数在频域的相关性,提出了新的3种波束插补方法,分别为三阶样条插补、变换域插补和低通插值方法.这些方法只需接收机反馈部分子载波上的波束矢量就能确定其他子载波上的波束矢量,避免了因矢量旋转带来的复杂搜索,降低了角度反馈开销.减小系统反馈量,同时保证较好的性能.仿真结果表明,在频谱利用率、误码性能和反馈量方面,所提方案均优于现有的插补方案.与现有方法相比,在同样反馈量的条件下,所提方法能够获得明显的性能增益.     

基于部分信道状态信息的多模式天线选择算法

分析了基于部分信道状态信息的天线选择的必要性,并对相关信道情况下角度扩散、信噪比和发送端天线配置方式对信道容量的影响进行了研究.提出根据信道状态动态确定发送天线子阵中的天线数目,从而确定反馈信息的数量.然后利用反馈向量在发送天线端进行波束形成,使得具有较高信道增益的子信道被选择用来进行数据传输.仿真结果表明,采用天线选择后系统可以根据信道状态确定参与传输的发送天线的数目,减小了系统配置的复杂度,降低了成本,并且在信道存在严重相关的场合下算法仍适用.     

量化反馈的MIMO-OFDM预处理方法

为了减少MIMO-OFDM预处理系统的反馈比特量,基于空间分集的MIMO-OFDM系统,提出了一种新的下行量化功率分配系数与量化分集加权向量联合的有限反馈预处理方案.系统接收端首先对子载波功率分配进行低复杂度的均匀量化,采用联合优化插值方法对预处理分集向量进行量化优化,再把有限比特的量化功率分配和量化向量反馈到发射端,在发射端利用反馈得到的量化信息通过插值算法来恢复原来的预处理量.仿真结果表明,该方案能有效地改善系统的误码特性.     

基于波束成形的MIMO-OFDM插值算法

针对MIMO-OFDM系统中波束成形线性球状插值算法复杂度过大并且只适用于非量化波束成形的情形,提出了一种通用的插值算法.该算法通过在导频子载波上反馈波束成形向量,同时利用信道频域相关性,内插重构非导频子载波上的波束成形向量,极大地降低了每个子载波在波束成形时的反馈开销.同时,考虑到实际系统的可实现性,在通用插值算法基...     

LTE系统中基于估计波束到达角的多用户调度算法

根据3GPP TR 25.996中描述的空间信道模型(SCM),提出了波束到达角估计算法和基于波束到达角的多用户调度算法.针对具有明显来波方向的无线通信系统,基站首先根据上行信道信息估计出每个用户的波束到达角,然后根据用户无线信道到达角将多用户进行分组,从每个分组中选择信道质量最好的用户,以实现多用户分集增益.相对于传统的波束到达角估计算法,该估计算法具有较低的复杂度.与基于信道容量的用户调度算法相比,该调度算法能够明显降低运算量,在系统中更容易实现.仿真结果表明,该调度算法可以在有效降低系统计算复杂度和反馈信息量的前提下,获得与传统方案相近的多用户调度性能增益,同时还能获得较好的公平性.     

OFDM系统中基于有限反馈的余量自适应比特加载

 提出基于有限反馈的OFDM系统余量自适应比特加载策略。该策略可以用于上下行信道增益不相同、接收端到发送端的反馈速率有限的OFDM系统中。在该策略中,发送端可以使用的比特加载向量被限制在一个有限长的比特加载表中,接收端根据信道状态信息从表中选择最适合的比特加载向量,并把该向量在表中的序号反馈回发送端。发送端根据收到的序号选择相应的比特加载向量。使用Lloyd算法和最优的比特加载算法构建比特加载表。仿真结果表明所提出策略在使用较少的反馈比特数的情况下即可达到较好的效果。     

基于信道状态信息反馈的特征波束形成算法

在多输入多输出通信系统中,为了有效地降低系统的误符号率,提出了一种特征波束形成算法。在假设接收端能准确地完成信道估计,并能及时将信道的互相关矩阵反馈到发射端的基础上,研究了接收和发射均采用多天线的特征波束形成算法,对其性能进行了详细的分析和推导,并在此基础上研究了波束形成与空时块码的结合以提高系统的频谱利用率。计算机仿真结果表明,在接收端采用多根天线相对于单根天线能明显降低系统的误符号率。特征波束形成算法通过同时提供波束形成增益和分集增益位置,有效地提高了系统性能。     

基于十字型阵列的多频发射波束形成算法

针对平面接收阵阵元数量庞大导致的水下三维声学成像系统硬件开销和计算量过大的问题,提出了一种基于十字型阵列的三维声学成像的多频发射波束形成算法.该算法将发射波束方向划分为多个扇面,在每个扇面内依次向各波束方向发射不同频率的扇形波束信号,将发射次数从波束数减少到扇面数,从而缩短了扫描时间.仿真实验和计算量分析表明,文中算法能够获得与平面接收阵直接波束形成算法相同的波束性能,并且大幅降低了阵元数量和计算量.实际水下试验证明了该算法能够满足水下三维声学成像的实时性需求.     

TD-HSPA~+下行链路基于双流发送的天线选择算法

针对TD-HSPA+下行8天线发送双流系统,提出了一种序贯天线选择算法.首先,根据系统的数学模型推导出特征波束赋形后双流各自的信噪比公式.然后根据此表达式设计出5种天线选择准则,并且通过引入序贯选择代替遍历算法以降低选择算法的计算复杂度.仿真结果表明:最大化发送端等效信道相关阵第二特征值的优化准则是5种准则中性能最优的;采用序贯选择算法性能仅比遍历算法损失0.1 dB,但前者所需的计算量仅为后者的四分之一.     

单波束形成级联信道均衡的OFDM自适应阵列接收

研究了用于正交频分多路复用自适应阵列接收的低复杂度、次最优频域处理技术,提出了一种新的子载波分组级联信道估计与均衡的两级阵列接收信号处理方案.该方法在子载波分组波束形成信号处理后,级联了波束形成后信道估计与均衡处理,通过减少子载波分组数目以大幅降低计算复杂度,增加低复杂度的波束形成后均衡处理来维持或提高性能,取得了系统性能与计算复杂度之比的提高,并且在频率选择性信道通信环境下,具有更鲁棒的性能.     

多天线系统特征波束成形技术中的功率分配算法

介绍了基于特征波束成形的多天线传输技术.针对特征波束成形技术与两种典型的多天线技术(空时编码和分层空时)相结合的系统,从提高系统传输性能出发,分别推导了在独立同分布衰落信道中,发射端已知信道相关矩阵信息的情况下,特征波束成形的功率分配算法.仿真和分析结果表明,在发射端已知信道信息有限的情况下,作者提出的方法能显著改善多天线传输系统的性能,并且在发射天线间存在相关性时,仍能改善系统的性能.     

基于主成分分析的自适应天线研究

在投影渡束形成的基础上,提出了一种基于主成分分析神经网络的波束形成算法.该方法利用自适应迭代形式获得了波束形成的权向量,避开了投影算法对相关阵特征值分解的计算过程,因而减少了计算量,获得了相对快速的波束形成图,提高了自适应能力.经数值模拟仿真,验证了该方法的正确性.     

一种基于GSC框架波束域快速稳健自适应波束形成算法

GSC框架是自适应波束形成降秩算法的统一模型,一般通过构造降秩矩阵来降低算法的运算量,但是降秩矩阵大多通过特征分解来获得,给算法带来了大量额外的运算量。针对此问题,提出了一种波束域的快速稳健自适应波束形成算法,通过转换矩阵将输入信号从高维度的阵元域转换到低维度的波束域,然后在波束域运用子空间类算法,用信号子空间来构造阻塞矩阵、降秩矩阵和映射矩阵,既降低了计算量,又解决了基于GSC框架的自适应算法在信噪比较高时由于期望信号相消导致性能严重下降的问题。仿真结果证明了提出的算法有很好的波束形成性能,验证了算法的有效性。     

用智能天线和功率控制提高感知系统信干噪比

为了减小干扰和降低误码率,达到性能优化。将智能天线和功率控制两种技术相结合,通过智能天线对信号进行波束成形处理,再利用基于博弈论的发送端功率控制。考虑其他用户发送功率等级策略的影响,通过不断迭代功率,实现各个用户发送功率值的改善。比较纯粹使用功率控制的方法,可以使感知系统的信干噪比、吞吐量、发送功率等性能得到更多改善,仿真实验证明了其优越性。     

基于多DSP的自适应数字多波束形成的并行算法及其实现

在深入研究自适应DBF（数字波束形成）算法的基础上,针对由TigerSHARC201处理器构成的多DSP并行处理系统,提出了一种基于自适应数字多波束形成的并行处理算法。笔者给出了该算法在多DSP并行处理系统上的算法映射,基于此映射方案,比较了SMI、HTP和MTP三种典型DBF算法,并对MTP算法进行了改进。系统试验证明了该并行处理算法具有很好的并行性及实时性,且改进的MTP算法的性能较传统MTP算法有显著提高。     

询问反馈策略下的门限截断机会波束系统

针对目前多用户多输入单输出机会波束中存在的用户数和反馈量过多的问题,提出了一种询问反馈策略下的门限截断机会波束系统——询问截断机会波束.以吞吐量最大化为原则设定截断门限,用户只有被基站询问且接收信干噪比大于系统截断门限时才进行反馈,一旦基站接收到反馈信息就停止对相应波束的询问,并分配给相应用户,重复此过程直到完成所有波束的分配.若某一发射波束在询问所有用户后仍未有反馈,则截断此波束发射.相对于传统机会波束系统,询问截断机会波束能够优选发射波束,降低反馈量.在瑞利衰落信道中对系统性能进行分析和仿真,并与传统机会波束比较,结果表明合理设置截断门限能将反馈量降低到1%以下,并将用户较少时的吞吐量提高了约1.2b/(s·Hz).     

无线网络中模糊自适应显式窗口流量控制

将显式窗口自适应技术应用于无线网络中，设计出一种基于模糊逻辑的显式窗口自适应流量控制算法．该算法依据基站缓存的变化量，通过模糊推理和判断，自适应地调整通知窗口，并将结果以显式的方式反馈给发送端，使发送端的发送窗口能够快速响应网络负荷状况，从而避免了发生网络拥塞和丢失数据分组．仿真结果显示，采用所提算法可以提高网络吞吐量，降低缓存用量，特别是当无线链路误码率较高时，其网络吞吐量比Snoop算法可提高2．3倍，而缓存用量只有Snoop算法的40%.     

一种改进型低轨卫星多址接入协议研究

为了克服经典PRMA-HS协议中的双稳态问题和分组发送允许概率的静态性缺点,提出了一种基于状态响应的改进型分组预约多址接入协议。通过接收卫星基站的状态反馈信息,根据系统状态实时调整分组发送允许概率,使系统始终处在最佳状态。利用计算机对理想信道和随机误差信道条件下的协议性能进行了仿真,结果表明,采用状态响应机制能够克服经典PRMA-HS协议的双稳态问题,提高了协议的稳定性,增加了系统容量,降低了分组丢弃率。     

自适应发送MIMO-OFDM超宽带系统

基于发送端已知信道状态信息假设，提出了一种多人多出正交频分复用（MIMO-OFDM）系统优化功率加载方案．给出了MIMO-OFDMUWB系统模型及其相应的空时编码方法，提出基于OFDM子载波分组的功率加载机制及其代价函数．通过引入Karush—Kuhn—Tucker（KKT）伸缩因子及条件的拉格朗日乘子法求得功率加载的优化解，并给出了迭代过程．实验结果表明：其性能和复杂度介于经典满注水机制和分组平均信道信息有限反馈功率加载机制之间．此外，多天线分集增益明显改善了系统性能．