混合遗传算法在CDMA移动通信多用户检测中的应用研究

研究了将混合遗传算法应用于直接序列码分多址扩频通信的多用户检测 ,先给出了在异步高斯信道下解调扩频信号的结构框图 ,然后分析了用混合遗传算法进行多用户检测的理论依据和实际性能。仿真结果表明无论是抗多址干扰还是抑制远近效应 ,基于混合遗传算法的检测器都明显优于传统检测器 ,且其性能非常接近最佳检测器。     

认知无线网络中双中继协作策略及其差错性能分析

在认知无线网络中同时存在着主用户和次用户,次用户的通信必须在保证主用户不受干扰的条件下进行,次用户在检测到主用户未占用授权频段时机会地占用信道进行数据传输.为了保证次用户传输的连续性及QoS,研究人员在认知无线网络中引入了协作通信技术,研究发现认知无线电中的协作传输能够显著改善网络的传输性能.提出一种次用户双中继协作次用户的协作传输策略,并给出了该策略下平均误比特率和中断率的解析表达式,为了进行比较同时给出了单中继协作策略下次用户平均误比特率及中断率的表达式.理论分析和仿真结果表明,双中继协作次用户策略较单中继协作次用户策略有效地提高了次用户的差错性能.     

一种新型认知无线电信道状态的预测算法

基于部分可测马尔科夫决策过程(POMDP)模型,结合认知无线电频谱侦测技术,提出一种新的多无线电多信道环境下认知无线电检测信道算法.该算法通过对信道状态历史信息的分析,推导出信道信念状态的初始分布和转移概率;然后,以此选择出具有最佳回报的信道以供接入,使得次用户能获得最佳带宽回报,从而达到提高信道利用率的目的.仿真结果表明,算法获得相对于传统认知无线电频谱接入方式更高的信道带宽,并接近无漏检和虚警现象的理想情况,有效地提高了信道利用率.     

协同频谱感知中的融合策略

在认知无线网络中,协作频谱感知从多个分布式认知用户中收集感知数据,有效地提高了检测的可靠性.如何利用多个认知用户的感知信息进行融合是协作频谱感知的关键技术.在当前的研究中,融合的方式可以分为两种:决策融合和数据融合,文中对基于决策融合和数据融合的5种融合准则算法进行了研究,采用这5种融合算法在认知无线电网络中进行协作频谱感知,并比较了它们的频谱检测性能.仿真结果显示,5种融合算法都可改善性能不佳的单个次用户的检测情况,并随着协作节点数的增大性能得到显著提高.其中,数据融合由于较决策融合接收到的数据值更加完整以换得更优越的感知性能.     

随机矩阵理论与无线通信

首先介绍了与无线通信密切相关的随机矩阵理论数学背景;接着阐述了该理论与无线通信系统的紧密联系,回答了为什么要在无线通信系统中使用随机矩阵理论的问题;最后以运用随机矩阵理论分析大维数系统接收机性能为例,展示了随机矩阵理论处理无线通信领域问题的巨大威力.     

一种新的基于Jackson排队模型多中继跨层协作通信策略

文中提出了一种新的多中继协作通信策略,该策略基于Jackson排队模型同时对物理层(physicallayer,PHY)与媒体接入控制层(MAC)的跨层设计进行了分析.在物理层,重点探讨多中继节点情形下信噪比(SNR)门限与中断概率之间的关系.在MAC层,系统采用Jackson排队网络进行建模,单协作节点数据包排队准则为GI/M/1模型,多节点之间进行相互机会协作,进而分析了所提策略的系统吞吐量与时延性能.跨层设计仿真结果表明,在不同中继策略下,协作节点数的增加将影响物理层高频谱有效性区域的系统中断性能.此外,相对于传统两协作节点模型,所提策略可以达到显著的MAC层数据包吞吐量与时延性能.     

Ad Hoc网络中一种基于价格策略的协作转发方案

在商用 Ad Hoc 网络中,对中继而言,为其他用户转发数据会速写 为额外的能量损耗,同时也会使用户自身的数据传输产生延迟,因此,网络中便会出现一些"自私节点",不愿意为其它用户转发数据,在一定程度上影响了网络的正常运行.根据微观经济学中的博弈理论,给出一种基于价格的协作转发方案.综合考虑网络收益和用户效用.由源节点决定补偿价格,并对中继进行价格补偿,来激励其转发数据.仿真结果表明,价格机制不仅可以激励转发,增加网络收益,而且改善了用户效用,特别是中继的效用.     

异步双向中继信道的物理层网络编码

物理层网络编码(physical-layer network coding,PNC)中的一个重要问题是,如何解决由于传输环境导致的信号不同步问题,包括载波频率不同步、相位偏移和符号不同步.之前文献大多数都是假设符号发送严格同步,主要研究了异步双向中继信道物理层网络编码方案,中继端利用BP(Belief propagation)算法来解决异步导致系统系能下降的问题,仿真结果表明,利用BP算法可以减小信号异步导致的系统性能下降,相位偏移对系统性能下降影响较大,而符号偏移却可以减小这种性能下降.     

基于光子轨道角动量的量子图像传输研究

轨道角动量是光子角动量的一种描述形式。不同于极化角动量态,一个光子可同时包含任意多轨道角动量态。文中考虑将光子轨道角动量态应用于量子图像传输。首先基于图像比特信息,提出比特直接关联传输方案,以数值仿真和实验验证了方案的有效性。为了提高传输速率,文中对比特直接关联传输方案进行改进,提出了JPEG结合线性分组码传输方案,并以数值仿真和实验方法比较两种方案的性能。研究结果表明,JPEG结合分组码传输方案相对于比特流直接关联传输方案,在增加1.225倍的传输次数情况下,图像质量会有16 db的改善。     

一种基于可靠度的频谱感知算法

认知无线电系统中频谱感知的作用是有能力以尽量快且准确地确定是否有主用户存在。为了达到这个要求,提出了一种通过考虑感知结果可靠性的频谱感知算法。只有当认知同户的感知结果具有足够的可靠性时,才将其判决的二进制结果（0或1）直接发送到MAC层;否则,该认知用户同一阶特征技术重新检测该频段。由于一阶特征检测技术是在时域完成的,因此提出的算法具有实时操作和低功耗等优点。对提出的基于可靠性的频谱感知算法的感知性能进行理论分析研究,并对其进行了仿真。仿真结果表明：提出的这种频谱感知算法能够大大改善频谱感知性能相比于传统的能量检测器和一阶特征检测技术。