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。     

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,把优化问题重新规划为一个秩约束的半正定规划问题,通过分式规划将目标函数由分式形式转化为减法形式,引入惩罚函数来处理整数变量,采用半正定松弛,提出了一种需要解决内部优化问题的迭代资源分配算法;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循环迭代求解。仿真结果表明,文中提出的算法可以很快收敛,并且和其他基准算法相比可以极大地提升能效。     

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.     

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.     

W-CDMA分布式智能化码道动态空间分配接入系统

提出了W－CDMA分布式智能化码道动态空间分配接入系统。该系统在小区范围内分布式设置多个天线元,各天线元与基站由地面传输网络相连。用户信号由最近的一组天线元传输,该组天线元成员可随用户位置作相应动态变化。文中给出了此系统的结构,讨论了其特点及工作过程,对其容量进行了理论分析和计算机仿真。结果显示,该系统可有效提高系统容量。     

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。     

改进的分布式天线系统下行链路性能和信道容量

提出了一种改进的蜂窝分布式天线系统结构（IDAS）,该结构采用定向天线单元并将其合理放置,通过仿真分析了在3种系统结构下阴影衰落的差异及其相关性对误码率和信道容量的影响.分析和仿真结果表明,相对于现有蜂窝分布式天线系统结构（EDAS）和传统蜂窝结构（TC）,IDAS能够更好地降低其误码率并提高信道容量,特别是在小区信道质量非常差的边界区域中.     

“天线原理”课程配套教学实验的优化设计

针对院校开设天线教学实验的种种困难,对天线课程配套的实验进行了优化,引入仿真计算技术,采用阶梯教学的模式,设计了一套行之有效的实验体系,取得了良好的教学效果。     

Asymptotic sum rate of MMSE receivers in multi-user distributed antenna systems

In this paper, the asymptotic sum rate of a multi-user distributed antenna system (DAS) is analyzed. To mitigate inter-user interference, minimum mean squared error (MMSE) receivers are utilized to cooperatively process received signals in the uplink. It shows that inter-user interference is efficiently mitigated and the uplink sum rate of a multi-user DAS is greatly improved by adopting MMSE receivers. For very large number of users and remote antennas, the asymptotic uplink sum rate of MMSE receivers is derived by using virtue of the random matrix theory, which can be simply calculated in an iterative way. The approximation is verified to be quite accurate by Monte Carlo simulations.     

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。     

用于分布式天线的选择分集2D-RAKE接收机

针对分布式天线系统,提出了一种新的空时二维-RAKE(2D-RAKE)接收机方案,使用M个L-分支选择合并器(SC),每个SC的输出送入一个有LR个抽头的RAKE接收机。作者分析了在频率选择性Nakagami衰落信道中,该接收机的误比特率特性,讨论了不同衰落参数下不同L,M和LR组合对系统性能的影响。数值分析表明:与常规2D-RAKE接收机相比,该机不仅可以利用多个天线的空间分集合并改善系统的性能,而且明显降低了系统复杂度,因此可以在分布式天线系统中利用2D-RAKE接收机改善系统性能。     

分布参数系统参数辨识的最佳测量位置

许多有关集中参数系统参数辨识的方法经改造后可推广到分布参数系统中,但其涉及的问题复杂,其中传感器的测量位置则是分布参数系统参数辨识过程的特有问题,它对分布参数系统的参数辨识精度有着很大的影响.从受噪声干扰的不同位置传感器检测值出发,构造了分布参数系统的信息矩阵,提出了一种基于信息矩阵行列式的优化算法,并采用D-最优试验设计准则优化传感器的位置配置,得到了分布参数系统检测传感器的最佳测量位置,同时保证了系统的参数辨识精度.仿真结果表明,该方法对于分布参数系统的输出和状态检测传感器位置的选择具有参考价值.     

LBS中理想的移动台位置更新策略

位置服务（LBS）的许多应用需要记录用户的历史轨迹，现有的LBS系统开销比较大，降低了系统的容量。 针对这些缺点，提出了一种理想的移动台位置更新策略，通过把用户分成2类，并依据该分类生成了2个动态改变 用户定位频率的算法，结合用户的运动状态和用户指定的触发定位距离以及最大定位间隔时间来改变用户定位频 率，使得记录下来的用户历史轨迹更加准确，同时提高了移动台位置更新的灵活性。     

LBS中理想的移动台位置更新策略

位置服务（LBS）的许多应用需要记录用户的历史轨速，现有的LBS系统开销比较大，降低了系统的容量。针对这些缺点，提出了一种理想的移动台位王更新策略，通过把用户分成2类，并依据该分类生成了2个动态改变用户定位频率的算法，结合用户的运动状态和用户指定的触发定位距离以及最大定位间隔时间来改变用户定位频率，使得记录下来的用户历史轨迹更加准确，同时提高了移动台位置更新的灵活性。     

一类分布参数系统的最优控制

为了使原油开采获得最大的累积净现值,研究了化学驱的最优控制问题。该最优问题受非线性偏微分方程组支配,并且带有控制约束。根据分布参数系统最优控制的必要条件推导了连续形式的伴随方程以及性能指标的梯度,在推导伴随方程过程中完全展开了状态方程中的非线性项。给出了一种基于控制向量参数化的数值求解方法,将无穷维的最优控制问题转换为非线性规划问题进行求解。对聚合物驱注入浓度的优化问题进行了实例计算,获得了最优注入策略,验证了所提出方法的可行性和有效性。