分布式天线系统中基于天线选择的能量效率优化

为了进一步解决无线通信系统的能量消耗问题,以分布式天线系统单小区为模型,提出了一种将天线选择和功率分配技术相结合的最大能量效率优化算法(max-ANPO-EE算法):通过选取用户一定距离范围内的天线后,利用拉格朗日函数和次梯度得到各个天线的最优发送功率,从而推导出相应的能量效率性能表达式,得到最优的能量效率.仿真结果表明:在用户和天线随机分布的单蜂窝小区网络内,max-ANPO-EE算法能获得比较好的性能.     

多用户分布式与集中式天线系统传输容量的分析与比较

为了能够对多用户条件下分布式和集中式天线系统所支持的用户分布密度和服务质量进行定量地比较,提出了一种基于随机几何的性能分析方法.当用户在小区内服从泊松分布时,这种方法可以得到精确的分布式与集中式天线系统的传输容量表达式.从分布式天线系统的传输容量表达式可以发现,在给定用户分布密度时,为了满足一定的服务质量要求,用户的接入距离存在一个上限.分析和仿真结果表明,在相同条件下,与集中式天线系统相比,分布式天线系统能够容纳更多的用户和支持更高的服务质量要求.     

分布式天线系统结构及其关键技术分析

本文主要介绍了其典型的系统结构,并对分布式天线系统中的天线选择方案和切换技术作了分析。     

分布式天线小区协作通信系统下行链路频谱效率的研究

针对多小区分布式天线系统中下行链路的干扰问题,提出将基站协作通信和分布式天线技术相结合,通过最大化最小的用户频谱效率,保证用户频谱效率的公平性.同时提出一种用户天线选择关闭算法,改进了传统的基站协作迫零波束成形技术在用户数接近最大值时频谱效率急剧下降的缺陷.仿真结果表明,采用分布式基站天线和用户天线选择技术的小区协作通信,可以获得更高的用户频谱效率.     

分布式天线系统中基于大尺度信道信息的功耗优化

为了在实际应用中降低分布式天线系统（distributed antenna system, DAS）的功耗,实现绿色移动通信的目标,该文研究了在同时包括传输功耗和电路功耗的实际功耗模型下,发送端仅知大尺度信道状态信息时的下行DAS系统的总功耗优化问题。采取了联合发送天线选择和功率分配方案,然后将原问题分解为一系列可用有效算法求解的子问题,最后在此基础上提出了一种低复杂度的联合排序选择和功率分配算法。仿真结果表明：所提算法在满足用户遍历容量需求时,可以使系统总功耗得到显著降低。该方案可以用较低的系统开销,实现DAS的实用性能提升。     

多小区分布式天线系统高能效协同传输方案

该文将各分布式天线簇内的天线单元相关性纳入考虑,且在仅可获得包含发送端大尺度信道状态信息和发送天线单元相关特性的慢变信道统计特性的条件下,研究多小区分布式天线系统（distributed antenna system,DAS）的高能效协同传输问题,通过小区间协同优化输入协方差矩阵,使系统能效最大化。该优化问题为复杂的非凸问题,故难以求解。通过连续Taylor展开方法,使原问题转化成系列拟凸分式规划子问题,然后通过分式规划方法将其进一步转化成易处理的等价凸问题。据此,提供一种原优化问题的迭代法求解方案。仿真结果验证：相比已有方案,该方案改善了系统的能效水平。     

多小区全双工分布式天线系统的能效资源分配

针对多小区全双工分布式天线系统（DAS）,提出了高能效的资源优化分配策略。所提策略在保证用户服务质量（QoS）需求的前提下,通过联合优化上下行波束赋形因子、用户发射功率和远端天线单元（RAU）选择来最大化系统能效。首先,通过分式规划将目标函数由分数形式转化为减法形式,提出了一种迭代资源分配算法,该算法在每次迭代中都需要解决内部问题;然后,利用层次分解和连续凸逼近,将内部非凸问题转化为一系列凸优化问题迭代求解。仿真结果表明,和其他基准算法相比,提出的算法可以极大的提升能效。     

虚拟声屏障系统中虚拟传感器位置的优化研究

对于某一特定目标区域,虚拟声屏障系统的误差传感器阵列处于目标区域中某一最优位置,其降噪量最大.然而,误差传感器阵列处于目标区域中会妨碍人头的活动.使用虚拟传感器技术,将虚拟传感器布放于目标区域中,物理传感器布放于目标区域边界,可以解决此问题.前述最优位置即为虚拟传感器的理想最优位置.由于虚拟传感器处声压预测方法的限制,存在一个虚拟传感器的实际最优位置,虚拟传感器布放于实际最优位置时系统性能比布放于理想最优位置时好.控制声源与物理传感器距离较远时,即使虚拟传感器布放于实际最优位置,系统性能与误差传感器处于目标区域边界（不使用虚拟传感器）相比改进不大.然而,控制声源与物理传感器距离较小时,虚拟传感器布放于实际最优位置,与不使用虚拟传感器相比,系统性能提高明显,在550Hz以下低频,系统降噪效果有5dB以上的增加,取得10dB有效降噪静区的上限频率也大幅提高.     

分布式天线系统和速率分析与最大化

研究分布式天线系统单小区下行传输时的多用户和速率问题,采用复合衰落信道模型,包括路径损耗、阴影衰落和多径衰落.利用基于矩生成函数和高斯-埃尔米特积分的方法推导了多用户遍历和速率的解析表达式,并通过蒙特卡罗仿真验证了解析表达式的正确性.提出一种基于模式搜索的传输模式选择算法以确定最佳传输模式,即分布式天线与移动台之间的配对方式,从而使遍历和速率最大化.提出的传输模式选择算法与基于最小距离的传输模式选择算法相比,可以达到相近的小区平均遍历和速率,而在特定数量分布式天线单元的情况下,前者目标函数的平均计算次数要小于后者.     

分布式MIMO系统天线选择对信道容量的影响

研究了分布式多输入多输出系统的信道容量,对信道非满秩情况进行讨论,分析了天线选择对于信道容量的影响。对信道容量的仿真表明：在分布式MIMO系统中对发射天线进行选择可以提高信道容量。同时选择天线可以减小系统的复杂度和硬件成本。     

Transmit Antenna Selection with Power and Rate Allocation for Spatial Multiplexing in Distributed Antenna Systems

Introduction Future mobile and wireless applications will require significantly higher data rates and significantly-reduced costs per transmitted bit as compared to the third generation systems.However,single antenna sys-tems cannot meet the requirements …     

互耦效应对多天线系统的相关性影响

多天线技术是无线移动通信领域智能天线技术的重大突破,也是近年来国际上的研究重点.多天线技术带来的天线分集效果可以有效提高移动通信系统的性能,这是因为多路独立信道中的信号都被严重衰落的可能性会小很多,这样就能够在一定程度上克服因通信环境的恶劣、深度的衰落或畸变而带来的信息丢失的情况,从而降低误帧率误比特率,提高系统性能.而提供独立的多径信息则是实现分集技术的基础.但是要想获得独立的多径信息,根据以往的经验,一般要求相邻天线的间距为0.4 λ左右.这对于体积严格受限的手持移动终端设备来讲是不能接受的.冈此在不改变移动终端基本架构,尤其是不增加移动终端尺寸的情况下,本文提出了一种降低多径信道之间空间相关性的解决方案:假设移动台周围的散射体足够多并且均匀分布在以移动台为中心的一个圆形区域内,该网形区域的半径由信道延时扩展的均方值决定;以及在这个模型中,可能存在散射体对一个信号多次反射的现象.而一般情况下,信号受到的反射次数越多,强度衰落得越大.因此这里暂时只考虑仅仅经过一次反射就到达接收端的信号,其余经过更多次反射的信号都认为其衰落较大而被忽略不计的情况下,建立"One-Ring"模型并研究,推导出多天线系统大线问的耦合矩阵C,冉利用MATLAB工程软件仿真,发现随着多天线之间距离的不断减小,天线间的互耦效应可以减小天线间的相关性,使多径信道之间的相关性基本保持在0.2以下.     

应急系统网络优化选址模型的最优解

对于应急选址问题,考虑在满足应急时间急迫性的前提下,使系统操作费用最小为优化目标的数学模型。本文通过对此模型的分析,给出了相应的最优解的求解方法,并从理论上证明了该应急系统模型求解方法的正确性。     

虚拟内窥镜中心路径抽取技术

目的在空腔器官中提取一条最佳的用于虚拟内窥镜漫游的中心路径。方法采用基于距离变换的方法进行路径抽取。结果给出了虚拟内窥镜中心路径的定义,总结了中心路径的基本特性。结论在虚拟人脑内窥镜系统中实现了中心路径的提取,用于器官内窥检查,效果良好。     

虚拟天线阵列小区划分方案的性能分析

将虚拟MIMO技术引入到自组织多跳无线网络中,可显著提高系统容量。而发挥虚拟MIMO优势的关键之处在于,根据通信需要建立合理的虚拟天线阵列小区。目前相关领域的研究还没涉及小区的建立机制,因此急需提出或改进现有的方法和算法来选取小区的划分机制。基于这种需求,从通信性能主要指标的角度出发,针对虚拟天线阵列小区划分,进行了理论分析建模,提出了两种初步划分小区的方案,并分别针对功率、容量、时延等指标进行考察,同时利用MATLAB进行数值仿真。结果表明,小区划分机制依赖于具体的应用。     

蜂窝网中场强定位的新算法

采用新的目标函数提出能够同时适用于定向天线和全向天线的场强定位算法,数学分析方法证明了该算法和过去仅适用于全向天线的算法在全向天线情况下的等效性以及和这种算法分贝表示形式的等价性,并讨论了影响定位精度的因素。     

再论高速运动物体的视觉图像

研究了自左至右高速运动物体,左侧图象的极限位置及左侧图像的规律.