全双工多用户广播信道下的能量吸收效率研究

研究了多用户广播信道场景下的用户能量吸收效率的优化,假设用户终端采用全双工的模式,即用户在接收基站的下行能量信息的同时还会进行上行的数据传输.在保证每个用户的能量吸收效率大于某一阈值且满足基站下行功率发射限制的前提下,最大化用户中最小的上行发射功率.最后,仿真结果证实了提出算法的有效性.     

全双工通信关键技术研究

传统的半双工(half-duplex,HD)无线系统利用正交的时隙进行信号的发送和接收,造成无线频谱资源的极大浪费.而全双工(full-duplex,FD)通信技术以其链路容量倍增及其潜在的频谱资源利用率提升能力得到学术界和工业界的广泛关注.本文首先将全双工与半双工的模式性能进行比较,详细列举了现有全双工技术的优缺点.作为全双工系统的核心难题,自干扰(self-interference,SI)消除技术可以采用两类主要技术加以实现:被动自干扰抑制和主动自干扰消除.本文对相应技术的优缺点进行了比较.此外,针对复杂时变的无线频谱环境以及动态变化的无线网络结构,本文讨论了全双工媒体接入控制层(medium access control,MAC)协议的设计.本文还进一步论述了实际系统环境下的全双工算法设计与实现,包括中继网络编码、中继选择以及动态资源分配等.最后,本文对全双工通信未来研究方向进行了探讨,并总结全文.     

多天线FD-SWIPT中继信道下功率分裂和波束成形的联合优化

设计了多天线全双工(full-duplex,FD)中继信道下联合优化功率分裂因子和波束成形矩阵的能量与信息同传(simultaneous wireless information and power transfer,SWIPT)算法.不同于现有的FD-SWIPT方案,考虑较为复杂的多天线中继系统,并用功率分裂(power splitting,PS)代替传统的时间切换(time switching,TS),使得信息传输和能量采集过程可以同时进行.给出了基于迫零算法(zero-forcing algorithm,ZF)的波束成形方案,研究了系统低复杂度的次优解,其中波束成形的使用增强了能量采集和回路自干扰抑制的能力,从而达到更大的吞吐量.还优化了PS,并利用二次插值法求出最优的PS因子,最终得到整个系统的次优解.仿真结果表明,联合优化方案可以提升系统的最大吞吐量,另外,PS因子的选择对系统吞吐量起着至关重要的作用,同时这2个优化因子都与发射功率的大小有关.     

信号相关性对正交2FSK全双工系统的影响及抑制

在提出2FSK数字调制全双工系统的基础上,发现采用常规自适应对消技术效果不佳的现象。针对该问题,确定2FSK信号的相关特性是影响自适应对消性能的核心原因。为了从理论上深入分析相关性能,针对信号相关性对接收误码率的影响程度问题,构建了基于最小均方误差准则的射频域自干扰对消结构的正交2FSK全双工系统,根据广义循环平稳随机过程的性质,分区间讨论并结合统计判决理论,给出加性高斯白噪声无线信道场景下信号相关性与接收误码率之间的关系式及抑制相关性影响的方法。分析与仿真表明:2FSK信号的相关系数ρ是2个频点码元波形相关系数的线性和函数,取值区间为0~0.5,2FSK信号经自干扰消除后误码率性能随ρ的提升而恶化。     

全双工智能通信卡的设计与实现

全双工智能通信卡是在一对电话线（或双绞线）上实现全双工基带数据传输而设计的网卡。它具有高速的光电隔离和自保护功能，传输距离和速率分别可达１０ｋｍ和６４ｋｂ／ｓ，适用于现有网上的通信软件。本文详细地叙述了它的设计思想、硬件系统和实现功能，同时给出了该卡的有关实验结果、适用环境和范围。     

全双工蜂窝网络中用户协作D2D通信的性能分析与优化

提出一种蜂窝网络中全双工蜂窝用户协作D2D(device to device)通信机制,全双工蜂窝用户采用功率域叠加支持上行传输和D2D通信并发,为无直传链路的D2D用户对协作中继;分析了系统的可达速率域,提出了一种基于最大-最小可达速率的功率分配算法。仿真分析表明,随着自干扰消除性能的提升,系统的可达速率域扩大,全双工协作D2D通信的可达速率域显著大于半双工协作D2D通信,且蜂窝上行链路和协作D2D链路间存在可达速率折中;功率分配算法能根据信道状态动态调整蜂窝用户的发射 率和功率分配因子,功率效率高,且随着最大发射功率的增加,蜂窝上行链路和协作D2D链路的可达速率趋同,能满足最大-最小准则,兼顾蜂窝上行链路和协作D2D链路间的公平性。     

Linux平台下串行口全双工通讯的实现

详细分析在Linux平台下,如何利用多线程技术实现串行口的全双工通讯。介绍Linux下常用的程序开发工具和串口资源,以及使用termios数据结构对串口进行配置的过程,分析了串行口的基本操作,在此基础上定义了基于QT库多线程的串行口全双工通讯类的框架,并实现了其中的关键代码。     

直达链路下的多用户分集与全双工中继系统

针对多目的地传输网络,研究基于时间切换协议的全双工协作中继方案.考虑源和每个目的地之间存在直达链路,中继采用天线选择技术以实现最小化自干扰,目的地采用最大比合并技术以实现最大化接收信噪比.运用高斯-切比雪夫积分和次序统计量,推导出4种目的地选择策略下的延迟受限吞吐量近似闭合表达式.数值分析和蒙特-卡洛仿真结果表明:最佳吞吐量取决于协议的时间切换比和源功率分配比;与其他3种策略相比,最佳目的地选择策略更适用于分布式多用户选择网络;提高源发送功率或增加目的地个数均能显著提升系统吞吐量性能.