延时反馈MIMO-OFDM系统中的一种快速比特加载算法

研究空间子信道用于复用时MIMO-OFDM系统的比特加载问题，以系统传输速率极大为目标，在误码率和功率约束下根据延时的信道状态信息在所有子载波的空间子信道上加载比特。提出一种低复杂度的快速比特加载算法，给出了算法收敛性和复杂度分析。仿真结果表明，该算法的性能非常接近最优的Hughes-Hartogs算法。     

多用户多输人多输出-正交频分复用系统的一种子信道分配方案

针对多用户多输入多输出一正交频分复用（MIMO-OFDM）系统的下行链路，基于脏纸编码（DPC）和线性接收机，提出了一种简单的子信道分配方案．每个子栽波上，各用户以其信道矩阵左奇异向量作为接收机；发射机已知所有用户的信道信息，通过贪婪DPC预编码，分配空间子信道；然后，根据各子信道增益进行注水功率分配获得最大的和速率信道容量．仿真表明，本文方法可以实现接近Sato界的信道容量．     

V—BLAST OFDM系统的信道估计方法

下一代宽带无线通信系统的核心技术MIMO—OFDM（Multiple—Input Multiple—Output Orthogonal Frequency Division Multiplexing）能显著提高系统的容量，但要获得该技术所带来的性能优势，快速、准确的信道估计是关键。为降低V—BLASTOFDM（Vertical—Bell Laboratory Layered Space—Time Orthogonal Frequency Division Multiplexing）系统中信道估计的运算复杂度和提高估计精度，提出了一种基于CAZAC（Constant Amplitude Zero Auto CorrelatiOn）序列的信道估计方法。该方法避免了矩阵求逆运算，利用该序列良好的自相关性，通过相关运算明显的抑制了噪声对估计性能的影响，使信道估计的性能得以显著提高。理论分析和计算机仿真结果表明．该方法较传统信道估计算法而言，能显著提高系统性能。     

Rayleigh衰落信道下基于LDPC码的自适应发射分集技术

将低密度校验码（low desity parity codes，LDPC）应用于一种简单的发射分集技术（space—time block codes，STBC）及自适应STBC，推导出LDPC码在与STBC级联并采用自适应功率分配算法时的译码方法，通过计算机仿真研究了其在Rayleigh衰落信道下的性能．采用发射分集技术可以提供分集增益，提高了系统的性能，而利用由接收端反馈的信道状态信息，可以在发射端采用自适应功率分配算法，使LDPC—STBC的系统性能有进一步的改善．另外，在相似的译码复杂度下，给出了LDPC．STBC与turbo-STBC的性能比较．     

OFDM系统自适应比特加载算法

在正交频分复用（OFDM）系统中应用自适应技术能有效地提高系统性能．文中针对固定数据速率及子信道比特率受限的情况，研究了使系统发射功率最小化的自适应比特加载问题．首先对无限小信息粒度的最优化问题进行分析，确定最小功率的下界．在此基础上再对整数比特（有限信息粒度）的最优化问题进行求解，由此得到了一种快速的整数比特加载算法．仿真结果证明，该算法是一种运算速度快的最优比特加载算法．     

一种基于延时信道状态信息的MIMO-OFDM系统自适应功率分配算法

在基于正交频分复用的多输入多输出（multiple-input-multiple-output-orthogonal frequency divided multiplexing,MIMO-OFDM）系统中,适当的功率分配方案能够显著提高系统吞吐量,但是其复杂度往往较高。研究MIMO-OFDM系统的自适应功率分配问题。以系统的和速率最大化为目标,根据延时的信道状态信息在所有空间子信道之间分配功率,同时满足各子信道的误码率约束与系统总功率约束。根据MIMO空间子信道的特点提出了一种复杂度很低的功率分配算法,并分析了算法复杂度。在IMT-2000信道中的仿真表明,提出算法的性能优于已有的次佳算法。     

低复杂度的MIMO-OFDM系统自适应调制方案

以最小化发射总功率为目标,提出了一种低复杂度的MIMO-OFDM无线通信系统的自适应调制方案.在发射端,基于已知信道状态信息,应用奇异值分解将空分复用信道转化为并行的子信道,并将表征信道增益的信道矩阵特征值用于子信道自适应调制优化设计中.针对MQAM调制,采用变步长的贪婪算法得到优化的子信道比特加载及功率分配方案.仿真结果表明,所提出的简化算法与一种近似最优的自适应调制算法性能接近,但复杂度降低了30%以上.     

一种多用户 MIMO-OFDM 系统的 CQI 有限反馈和量化方案

利用多用户场景下多输入多输出正交频分复用（MIMO—OFDM）系统用户端的信道质量反馈信息和服务质量的相互关系，给出一种以系统吞吐量最大化为指标得到最优量化比特的方案，同时给出了用户误码率限制下的最优量化门限值．它通过推导反馈信道质量信息数与用户传输速率、中断概率之间的数学关系，在用户误码率要求下，设置最优量化门限使系统吞吐量最大化．仿真结果表明：该方案不仅能够满足系统的传输速率和平均误码率要求，还降低了反馈开销．     

MC—CDMA系统中分集接收的改进AFSA多用户检测

文章在多载波码分多址（MC—CDMA）系统上行链路的频率选择性信道中，提出了一种使用多天线分集接收的基于改进人工鱼群算法（AFSA）的多用户检测（MUD）方案。为了解决多目标问题，考虑针对不同天线分支代价函数根据Pareto优化准则进行个体选择，使改进后的鱼群算法具有选择行为和交叉行为，同时也独立利用不同天线分支信号携带的有用信息。仿真结果表明，在相同计算复杂度下，基于Pareto优化准则的个体选择机制AFSA—MUD的误码率（BER）性能要远远优于基于代价函数线性合并的个体选择机制；通过与单用户和最优检测仿真结果比较也表明，基于该策略的改进人工鱼群算法的多用户检测是有效的。     

非完美CSI下大规模MIMO DF中继多用户对全双工通信系统性能研究

通过解码转发（DF）协议中继,研究了在非完美信道状态信息（CSI）下,多用户对双向全双工通信系统的性能.通过配备大量天线,可以大大增加通信系统的频谱效率（SE）.对到达中继端的信号采用迫零（ZF）线性接收处理并预编码,推导了SE的近似表达式,提出了与天线数量相关的功率缩放定律,讨论了在导频功率固定和变化条件下缩放因子的取值.所提的功率缩放定律可以在保持稳定的频谱效率的同时,将发射功率降低.研究了在非完美信道状态信息下,经过解码转发协议中继的多用户对双向全双工通信系统的性能.     

不同混沌调制方式在基于超宽带系统的体内信道下的性能表现

混沌调制（differential chaos shift keying,DCSK）技术应用于超宽带（ultra wideband,UWB）短距离传输系统具有潜在的优势。提出了分别基于多元 DCSK（M-ary DCSK,M-DCSK）、调频 DCSK（frequency modulation-DCSK, FM-DCSK）和 QCS-DCSK（quadrature code shifted-DCSK）的超宽带无线体内传输系统,分析了提出的基于最新几种混沌调制的超宽带体内传输系统的 BER（bit error ratio）性能,对影响基于混沌调制的超宽带体内传输系统性能的参数积分时间和保护间隔做了理论研究和仿真分析。通过设置不同的扩频因子,在体内信道下 QCS-DCSK 相比 M-DCSK 及 FM-DCSK 能够确保更好的传输质量,且功率损耗更低。在给定扩频因子β和信号持续时间 Tc 时,存在能使 QCS-DCSK 系统性能达到最优的保护间隔。在设定扩频因子β、信号持续时间 Tc 和保护间隔 Tg 时,存在能够使FM-DCSK 系统性能达到最优的积分间隔。     

双向中继通信系统中的信道信息反馈和用户选择性能分析

在多用户放大转发双向中继通信网络中,文章分别基于两种信道状态信息(CSI)反馈模式:无CSI反馈和存在基站-中继链路CSI反馈,推导了中断概率闭合表达式,并提出一种最优用户选择方法使平均和速率最大化.仿真结果显示,CSI的反馈有助于系统性能的提高,所提的用户选择方法能显著提升系统和速率.     

基于马尔科夫状态空间的水声OFDM资源分配

在水声自适应OFDM系统中,CSI(channel state information)是资源分配的基础。接收机必须及时地把信道信息反馈给发射机,然后接收机中的调制器根据反馈CSI信息选择合适的比特加载和功率分配方案。但在时变的水声信道中,反馈CSI与实时CSI可能不同。针对信道多变、时延大特点,本文提出了一种基于马尔可夫链的水声OFDM用户资源分配方案来解决这些问题。马尔可夫链状态空间是由初始信道状态和统计信道状态构成的,它可以充分利用感知到的时延CSI和信道统计量来预测数据传输时的CSI。利用统计CSI可以确定每个用户的最佳比特负载和功率分配,使水声系统能够容忍水声信道中较长的CSI延迟。结论表明基于马尔科夫空间的资源分配方案相比于线性预测的自适应,系统吞吐量得到有效提升     

能量均衡的协作中继选择算法

为了最大化协作多中继通信系统的网络寿命,研究了在放大-转发(amplification-forward, AF)中继协作方式下网络寿命的折中优化问题,提出了一种最优能量均衡(optimal energy equilibrium, OEE)的中继协作节点选择方案。通过对AF中继每一跳接收端信噪比(signal noise rate, SNR)的计算,推导了AF两跳中继目的终端的误码率表达式,同时联合节点的剩余能量信息和信道状态信息(channel state information, CSI),利用能量均衡的思想,合理引入和设置优化因子来有效选择转发中继,延长网络寿命。理论分析和仿真结果表明,相比CSI中继选择和模糊综合评价(fuzzy comprehensive evaluation, FCE)中继选择方案,提出的中继选择方案不仅有效地提高了系统的网络寿命,而且在相同信噪比的情况下误码率性能有明显的改善。     

Precoding for Multiuser Spatial Multiplexing MIMO Downlink

Introduction Spatial multiplexing is a simple technique that allows multiple-input multiple-output (MIMO) wireless sys- tems to attain high spectral efficiencies. Unfortunately, the lack of spatial redundancy makes spatial multiplex- ing susceptible to ra…     

鲁棒的基于几何均值分解的矢量预编码算法

针对非理想信道的多输入多输出（MIMO）系统,提出了一种鲁棒的基于几何均值分解方法的矢量预编码算法.利用非理想信道误差矩阵的二阶统计信息,以最小化收发信号的均方误差为准则,求出基于几何均值分解矢量预编码的最优扰动矢量和预编码矩阵.仿真结果表明,该鲁棒算法优于现有的基于几何均值分解矢量预编码算法性能.在高信噪比时,误码率可提高2dB以上.     

分布式无线通信系统下行功率分配策略

为了提高分布式无线通信系统(DWCS)的频谱效率,提出了一种下行功率分配算法。该算法仅要求发送端确知大尺度信道状态信息,具有较低的复杂度,易于实现。为了对比该算法的性能,引入小尺度信道状态信息的影响,研究了发送端确知全部信道状态信息时的最优功率分配算法。仿真结果表明:所提算法极大地提高了DWCS系统的频谱效率;另外,在DWCS系统中大尺度信道状态信息是影响功率分配算法性能的主要因素,小尺度信道状态信息的作用不明显,这也正体现了DWCS的实用化优势。     

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SWIPT NOMA的星地系统性能分析

为了提高星地系统的资源利用率和用户公平性,提出一种无线携能(simultaneous wireless information and power transfer,SWIPT) 非正交多址接入(non-orthogonal multiple access,NOMA)技术辅助星地系统的传输方案.首先,在非理想信道状态信息(channel state information,CSI)条件下研究了系统的中断性能,并推导了中断概率表达式.其次,通过分析渐近中断概率,发现由于存在非理想CSI导致中断概率在高信噪比区域出现了错误平层.此外,还研究了不同程度的信道估计误差和阴影衰落对系统吞吐量和能量效率的影响.最后,通过数值仿真结果验证了理论推导的正确性和SWIPT NOMA技术引入星地系统所获得的性能增益.     

跳时M元双正交脉冲位置调制超宽带通信性能研究

针对目前超宽带（UWB）通信调制方式传输效率低下、误码率过高的问题，提出了采用跳时M元双正交脉冲位置调制（TH—MBPPM）改善系统性能的方法．TH—MBPPM方法将需要传送的多个信息比特分别调制到信号的幅度和位置上，同时在信号中加入伪随机跳时码，解调端采用概率密度函数的方法对各匹配滤波器输出端的多址干扰成分进行精确的计算，将所有干扰信号建模为高斯白噪声并根据最大似然准则对接收的信号进行判断，得到了系统误符号率的封闭表达式及其简化的计算表达式，该表达式精确地反映了系统的误符号率性能且计算复杂度较低．与跳时M元正交脉冲位置调制UWB通信系统相比，TH-MBPPM方法误符号率更低，且系统复杂度降低了50％。