莱斯衰落信道下协作通信的分集接收算法

针对协作通信系统提出一种新型分集接收算法.首先在中继节点对发送信号做空时分组编码处理,当接收机接收到信号后进行快速傅里叶变换,再进行空时与频域的联合均衡运算,最后变换到时域硬判决,从而得到发送信号的估计结果.通过采用判决反馈与干扰抵消等联合处理方法,可获得中继的协作分集增益,降低了均衡过程的信噪比损失,提高了协作通信的传输质量.仿真结果表明,当信噪比为12 d B时,所提接收算法可将传统算法的误码率数量级从10-2降低到10-3.     

协作通信中一种高性能空时二维RAKE接收算法

将空时二维RAKE接收机理引入异步协作通信系统,提出了一种高性能RAKE接收算法.首先利用该接收机对发送信息进行粗估计,并判决获得估计结果,给出发射信号的各条多径分量;然后将多径分量依次从接收信号中抵消,以消除所接收信号中由多径衰落产生的符号间干扰,从而获得所期望的直达路径分量.对直达路径分量按照空时分组码的合并译码准则进行空时合并,获得空间分集增益.在此基础上通过判决反馈、循环迭代进一步降低误码率.仿真结果表明,当信噪比高于5,dB后,新算法可显著提高传统空时RAKE接收机的性能.     

适用于高速背板通信的动态增益与盲均衡协同校正自适应均衡模型

针对背板通信中信道的时变干扰,该文提出具有增益自适应和盲均衡动态校正功能的均衡模型。该模型基于符号-符号LMS算法,采用CTLE(连续时间线性均衡器)对受到信道干扰的信号进行初步补偿,同时利用增益监控算法和动态盲均衡自适应算法实现对信道幅度衰减的监测和补偿。而在DFE(判决反馈均衡器)中,同时结合半速率结构进行信号的补偿和判决,进一步消除误差。研究结果表明,该模型可对受干扰眼图进行大幅度的校正和补偿,提高传输信号的可靠性,实现均衡功能。     

循环前缀不足空时编码协作OFDM系统的判决反馈均衡

在空时编码协作通信系统中,正交频分复用（OFDM）技术用于对抗各个中继节点到目标节点的时延干扰.中继到目标节点的信道可以被看作多径信道,当循环前缀长度小于时延长度时,符号间干扰无法完全消除.为了解决这个问题,在循环前缀不足的空时编码协作OFDM系统中引入判决反馈均衡器,设计了基于迫零准则和最小均方误差准则的两种判决反馈均衡器.仿真结果表明,这两种均衡器都能很好地改善系统性能,基于最小均方误差准则的判决反馈均衡器（MMSE-DFE）性能更佳.     

自适应频域判决-反馈迫零均衡的OFDM系统

 提出了自适应频域判决-反馈迫零均衡的OFDM系统。在接收端引入判决-反馈迫零均衡,并对承受严重衰落的子载波信号进行频域交织和前向纠错,使得各子载波具有相近的信噪比,从而对所有子载波采用相同的调制编码方式。因此,系统复杂性比自适应比特加载OFDM系统显著降低。将所提方案用于IEEE802.16d Wireless-MAN OFDM系统,多径瑞利衰落信道下的仿真结果表明,该方案可以有效抵抗频率选择性衰落。     

一种快速时变信道下的单载波频域均衡算法

借鉴多载波系统中的迭代和判决反馈干扰消除算法,提出一种适用于快速时变信道的单载波频域均衡算法.通过线性均衡得到信号的初始估计,从接收信号中迭代消除由于快速衰落所引起的符号间干扰,基于最小均方误差准则进行频域均衡,并将信道时变所造成的符号间干扰视为等效噪声.仿真结果表明,所提出的算法能够有效降低快速时变信道下的误码平层.     

基于时间反转的水声信道判决反馈均衡算法

水声通信系统中多径扩展对水声信号传输有不利影响,而传统自适应均衡器不能实时补偿信道时变多径效应,因此利用时间反转技术的空时聚焦性,将时间反转技术与T/2分数间隔判决反馈均衡器相联合,构建了基于时间反转的水声信道判决反馈算法。仿真实验说明该算法可抑制码间干扰,降低误码率,验证了新算法的正确性和有效性。     

双选择性衰落信道下的改进型频域判决反馈均衡

针对双选择性衰落信道下传统频域判决反馈均衡(FD-DFE)会遭受严重性能损失的问题,提出一种新的重叠保留频域判决反馈均衡(OLS-FD-DFE)算法.首先,在设计前馈滤波器时,通过对其取值范围做出约束,使得有效抽头只在指定区间内存在非0值.然后,利用重叠保留法,将数据块分割为多个子块再进行频域均衡,如果子块长度小于信道相干时宽,只要在均衡每个子块时依据信道响应更新滤波器系数,就可以明显提高对信道时变的容忍度.仿真结果表明,当移动速度为100km/h时,OLS-FD-DFE算法在信噪比20dB处的误码率可以达到2×10-5,而相同情况下FD-DFE算法的误码率只能达到8×10-4.     

卫星通信系统双向中继转发自干扰消除算法

针对卫星通信系统频谱资源日益紧张、邻带干扰难以消除的问题,提出了一种双向中继转发自干扰消除算法。该算法对地面通信站上、下行频带采用相同的匹配频带,并通过中继卫星进行放大转发实现频率复用;利用地面通信站对自身发射信号已知的特点,通过延时寄存器对自身发射信号进行多抽头采样,然后根据各抽头采样对接收信号的干扰影响,对抽头采样进行加权处理并赋予不同权重,以减小自身发射信号的干扰;最后采用网络栅格方案对剩余信号进行解码。该算法可依据不同的信号调制方式和码延时长度动态调整网络栅格的大小,在保证误码率的情况下,能有效降低解码复杂度,从而缩短卫星通信链路的建立时间。仿真结果表明,与基于全网络栅格方案的双向中继转发通信相比,在16APSK调制下误码率为10-3时,信噪比为27dB,但解码复杂度只相当于全网络栅格方案的10%。     

一种降低STTC译码复杂度的编译码方案

提出一种空时网格码(STTC)码字设计思想,在发射信号之间引入确定的空间和时间关联性,并设计了一种称为反馈-干扰抵消检测的新解调方法.该方案在保证频谱利用率不变的情况下,使得接收端在解调时仅对少数信号进行最大似然判决,取代了传统的最大似然序列估计方案,大大降低了STTC的译码复杂度.在理论分析中,推导了传统解调方案和新解调方案的计算复杂度并进行了比较,随着编码器约束长度的增长,反馈-干扰抵消检测方案在计算复杂度上的优势将更加明显.在此基础上,对发射天线数为2和3时的情况,提出了具体的编译码范例并进行了仿真.仿真结果表明,所提出的解调方案具有在天线相关时保证误码性能不降低的优点.     

重叠Nakagami-m信道协作通信最优功率分配方案

为了解决重叠Nakagami-m信道衰落模型下中继译码转发协作通信系统中源与中继间由于等功率分配(EPA)造成的功率资源浪费问题,提出了一种基于渐近误符号率(SER)最小准则的最优功率分配方案(OPA).首先分析系统渐进SER解析式,在典型应用场景下对其进行进一步简化,然后将简化的系统SER作为目标函数,总功率受限作为约束条件,将功率资源分配抽象为典型的条件受限凸优化求解问题,最后利用拉格朗日乘数法对此凸优化问题进行求解,从而得出在总功率资源受限时典型场景下重叠Nakagami-m信道协作通信系统的最优功率分配方案.仿真结果表明:相较EPA方案,在较大的信噪比区间内及相同的信道条件下,OPA分配方案均能获得约1 dB的信噪比增益,且获得的实际信噪比增益与理论推导值一致.     

Single carrier frequency domain equalization and diversity combining for cooperative systems

A low-complexity single carrier frequency-domain equalizer(SC/FDE)and diversity combiningmethod for cooperative systems with demodulate-and-forward relaying over frequency-selective channels isproposed.At the relay nodes,linear SC/FDE is adopted and normalized correlation coefficient is intro-duced to derive an equivalent source-to-relay-destination(S-R-D)channel that is highlighted in thisstudy.At the destination,a joint SC/FDE and diversity combining receiver is proposed by utilizing the e-quivalent S...     

基于智能反射表面的中继协作安全通信技术

在传统中继协作的通信过程中,中继节点在对信号处理时,会放大中继节点自身的干扰信号。此外,现实通信场景中往往存在窃听节点窃取重要信息。智能反射表面具备无源反射特性,能对信号的相位进行调整,以及在处理信号时能减少干扰信号的产生。针对中继节点增大干扰信号和安全传输问题,提出了基于智能反射表面的中继协作安全传输技术。考虑通信场景中存在恶意窃听节点,且窃听链路与合法链路的相关性较高的情况下,通过部署智能反射表面将基站发送的信号反射给合法用户,提高系统的安全通信质量。为了解决保密速率表达式的非凸性,采用交替优化、黎曼共轭梯度下降的算法对波束形成向量及反射相位进行交替优化。最后,通过仿真结果验证在3 GHz高频段载波下,基于智能反射表面协作通信技术在数据传输、能效、安全方面的作用优于传统中继协作通信方法。     

认知无线电系统中联合优化资源分配算法

在认知无线电系统中,次用户能够利用感知到的已授权频段进行通信,只要其传输过程对主用户通信引起的干扰处于主用户可以忍受的程度之内。协作中继方案能够利用中继节点的传输来有效提高频谱的利用率,并增强了直接链路的传输能力。文中研究在一个三节点的认知无线电网络中基于协作中继传输时的资源分配问题,为了保证在认知用户对主用户干扰可容忍的前提下使得通信系统端到端的可达吞吐量最大,提出了一种联合优化功率分配和信道分配的方案。仿真结果显示,相对于单独进行功率分配或者信道分配情况下该方案能够有效提高认知无线电系统端到端的传输性能。     

Analysis of asymptotically tight approximation SER for cooperative NOMA systems

The closed-form formula derivation of the power domain cooperative non-orthogonal multiple access(NOMA) system is of great significance for further improving the performance of the system.However,the system performance formulas of the channel capacity and the paired bit error rate pairwise error probability(PEP) are too complicated,which have increased the difficulty in system performance optimization.Therefore,based on the amplify forward(AF) relay cooperative NOMA model,the signal interference noise ratio(SINR) formulas of the two user nodes are constructed.Through the assumption of that,the symbol error rate(SER) of each user is fair,the simplification condition of moment generating function(MGF) with the harmonic mean form is satisfied.Combined with the SER calculation formula of MGF,the system SER asymptotically tight approximation formula with simple structure is derived at high signal-to-noise ratio(SNR).The Monte Carlo simulation results show that,the formula can accurately describe the SER performance of the power domain cooperative NOMA system with the non-ideal successive interference cancellation(SIC) system when SNR is high.Under the condition of certain total power,the optimal power allocation factor is solved in order to minimize the total system SER.     

多小区多用户MISO系统中自适应有限反馈方案

依据有限的用户信道状态信息(CSI)下的小区间干扰消除,提出一种简单的协作单小区传输方案.研究使用不同的有限反馈方案所造成的和速率损失,对提出的反馈比特的分配算法给出具体的闭合表达式,该算法能够使量化误差最小.仿真结果表明:与等比特分配算法相比,提出的自适应比特分配算法能获得更优的系能增益.     

A cooperative user selection scheme based on energy efficiency and interference factor in cooperative communication systems

With the rapid development of green communications,energy consumption issue plays more and more important role in cooperative communication strategies and communication systems.Based on cooperative transmission model,a cooperative user selection scheme is proposed in consideration of both energy efficiency and interference factor.With the proposed scheme,the selected cooperative user consumes less energy and receives less interference.Furthermore,the main factor is analyzed to affect system performance,including signal-to-noise ratio(SNR)of source user and cooperative user,distance between source user and cooperative user or base station(BS),and fading factor in the transmission model.Through the proposed scheme,energy consumption and influence of interference are jointly taken into account during the cooperative user selection process.Besides,bit error rate(BER)in proposed scheme is also superior to existing schemes.Simulation results are presented to show the performance improvement of the proposed scheme.     

基于Galois理论的空时分组码

提出基于Galois理论的空时分组码(STBC)，该STBC是线性的，能够通过球形译码算法或任何干扰对消算法进行译码．仿真结果表明，基于Galois理论的STBC系统比正交STBC系统以及未编码系统的性能曲线要好，当SNR增大时，正交STBC系统以及未编码系统的BER与所提出STBC系统的BER之差值也增大。     

一种基于链路质量的选择协作式HARQ传输协议

针对单中继协同混合自动重传请求(hybrid automatic repeat request,HARQ)策略中重传时延性能不佳的问题,通过对快衰落信道下单中继HARQ系统的误码率和时延特性的研究和分析,提出一种基于目的端控制选择协作式HARQ(selective cooperative-HARQ,SC-HARQ)传输...