OFDM信号保护间隔的设计方案

在无线通信中，由于无线信道的多径衰落极大地恶化了通信质量。为了达到优良的误码率性能。考虑在传送通路上产生的多径衰落状态和符号同步的位置是重要的，合适的保护间隔（GI）设计是必须的。在OFDM通信方式中，把指数函数型延迟作为多径环境的模型，从传送效率和误码率特性的角度出发，研究了关于在发送端应附加的GI长度和接收端应去除的GI长度的设计方法，在考虑同步误差时，使OFDM具有能承受多径衰落的优良特性。     

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.     

浅海水声信道下抗多径OCDM通信研究

基于正交chirp复用技术,提出一种新的抗多径浅海水声通信方法(DP-Rake OCDM)。采用经调制的chirp信号,利用多径分集来提高鲁棒性,同时在接收端解调中加入基于数据分拣的Rake接收机,用多个时间窗分析数据帧来消除多径引起的载波间干扰,从而在短保护间隔时提高通信性能。与OCDM、OFDM、DP-Rake OFDM方案通过系统仿真进行性能比较,结果表明,在强多径条件下（时延扩展大于保护间隔）,DP-Rake抗多径OCDM的BER floor可达到10-6,DP-Rake OFDM的BER floor为10-5,而OCDM和OFDM都只有10-3,仿真结果验证了该方案的可行性和抗多径性能的优越性。     

用于宽带无线通信的空时频编码OFDM技术

为进一步改善频率选择性衰落信道下的空时编码系统性能，提出了一种系统误码性能更为优越、功率效率更高的空时频编码OFDM(COFDM)技术．该技术采用子载波分组与线性预编码方案，通过适当的子载波分组，可以保证系统获得最大的分集增益，并使系统编译码的的复杂程度大为降低；同时将空时格栅码(STTC)与空时分组码(STBC)相结合，使得系统在获得最大分集增益的前提下，具有良好的编码增益；最后引入功率配置来进一步改善系统误码率性能和提高功率效率．仿真结果表明，该方案具有良好的系统误码率性能和较高的功率效率．     

STBC-OFDM系统性能分析与仿真

本文研究了一种在高速数据传输时采用空时分组码STBC与OFDM系统相结合的方案。并利用Matlab进行了仿真,结果说明在频率选择性信道下,此方案比单纯的OFDM系统性能可得到较好的改善。     

双选择信道下叠加训练OFDM系统的迭代信道估计与均衡

在频率和时间双选择性信道下,时域冲击响应将会在一个OFDM符号时间内发生变化,导致OFDM系统出现严重的子载波间干扰。本文提出一种在双选择性信道下利用叠加训练序列进行迭代信道估计和均衡的方案。在假设时域信道抽头系数服从指数基扩展参数模型以后,利用在一个符号内的已知叠加周期训练序列建立线性模型,并基于最小二乘准则求出信道参数模型的各个抽头参数,从而构造出对应的时域信道响应矩阵和频域均衡矩阵。为进一步改善估计和均衡性能,将所得的符号判决作为已知的训练序列进行迭代估计和均衡,从而能有效地增强信道估计的性能并消除ICI干扰。实验结果表明本文算法在时间－频率双选择性信道下具有较好的性能。     

废墟环境2.4GHz无线信道测量与时延扩展研究

利用手机WiFi信号对震后被困人员进行定位是灾后搜救的重要手段之一,但定位精度依赖废墟环境无线信道模型的精确性,目前国内尚缺乏废墟环境下WiFi信号传播的信道模型。相对于典型通信环境,震后废墟中信号传播环境更为复杂,多径效应更为明显,将会严重影响信道的时延扩展。在对北川灾后废墟环境下2.4 GHz WiFi通信频段信道进行频域测量的基础上,对数据进行预处理,并计算平均附加时延和RMS时延扩展参数。基于概率密度函数分析了均方根(root mean square,RMS)时延扩展的分布规律,并根据Kolmogorov-Smirnov,Chi-square和Anderson-Darling 3种法则进行拟合优度检验,得出RMS时延扩展服从正态分布。进一步分析得出平均附加时延和RMS时延扩展呈线性关系,实测得到的信道时延扩展参数可为基于手机WiFi定位的灾后人员搜救系统的设计提供有效参考。     

Unequal error protection system for robust video transmission

With the development of multimedia communication services, robust video transmission over wireless environment poses many challenges. A new UEP_BTC_STBC_OFDM system is proposed to provide unequal error protection for the source coded video stream in dispersive fading channel. The scheme concatenates the Block Turbo Code （BTC） with the Space-Time Block Code （STBC） for an OFDM system. With the proposed system, both the good error correcting capability of BTC and the concurrent large diversity gain characteristic of STBC can be achieved simultaneously with low encoding and decoding complexity. Furthermore, by combining with the data partition of H. 264 and different BTC codes, this system can guarantee high QoS control of video transmission. Simulation result shows that the proposed system outoerforms other reported schemes and has good performance of video transmission.     

一种交织迭代无线多跳中继方案研究

在新一代无线通信系统中,迭代检测技术以其良好的性能得到广泛研究与应用.介绍了基于交织迭代的多用户检测算法,并将其引入多跳中继技术中,然后结合OFDM和MIMO技术对其性能进行仿真和分析.同时,设计了一种双时隙传输方案,其很好地克服相邻中继阶段传输时产生的自耦合干扰现象,使系统具有较高的空间分集效果,以及灵活性的系统架构、更强的传输能力.     

基于USRP的无线局域网快速信道切换方案

针对当前无线局域网中信道切换时延问题,设计了一种新的快速信道切换方案FCH-USRP(fast channel handoff with USRP)。通过使用USRP(universal software radio peripheral)设备对所处无线环境进行信道扫描,以提供及时准确的无线信道信息,从而减少用户的信道切换时延。实验结果表明该方案能够有效减少信道切换时延,并在较短时间内恢复中断的数据传输。     

室内短距离无线环境5.8 GHz频段传播特性研究

在室内办公室环境中,测量了5.8 GHz频段的短距离无线传播特性.基于大量的实测数据,利用线性回归建立路径损耗模型并得到阴影效应的统计特性.通过对测量频率响应傅里叶反变换得到冲激响应的功率延迟谱,得到时域均方根时延扩展的统计特性.进一步建立均方根时延扩展和频率相干带宽的经验指数反比关系表达式,并分析时延扩展与阴影效应之间的负相关性.上述研究结果可为“物联网”末端无线传感网中的节点布置、功率控制、射频识别等设计工作提供理论和实践依据.     

基于组合智能算法的无线网络信道分配机制

针对当前无线网络信道分配方法易出现干扰, 网络吞吐量小等缺陷, 设计一种基于组合智能算法的无线网络信道分配方法. 首先对无线网络信道分配的原理进行分析, 构建无线网络信道分配模型; 然后采用遗传算法产生无线网络信道的初始分配方案, 并引入粒子群优化算法对无线网络信道的初始分配方案进行精细搜索, 得到合理的无线网络信道分配方案; 最后在MATLAB 2016平台对无线网络的吞吐量、 网络延迟、 数据传输丢包率进行仿真测试. 仿真结果表明, 该方法大幅度提升了无线网络的吞吐量, 网络延迟和数据传输丢包率远小于单一的遗传算法或粒子群优化算法, 改善了无线网络的通信性能.     

OFDM系统中基于MMSE-DFE的干扰消除算法

OFDM系统中,为去除码元间干扰（ISI）和载波间干扰（ICI）的影响,必须加足够长度的循环前缀（CP）,导致带宽效率降低．建立了OFDM系统模型并对ICI和ICI进行了分析,在此基础上提出了一种基于最小均方误差（MSE）准则的判决反馈均衡（DFE）算法,可有效消除ISI和ICI的影响．分析和仿真结果表明：所提出的算法无论在带宽效率还是在误码率方面都要优于传统的OFDM系统。     

一种适用于楼宇集中净化物联网系统的无线传输方案

在大量测试实验和理论分析的基础上,研究电磁波在楼内公共烟道的传输问题,分析公共烟道环境的特殊性以及影响电磁波传输损耗的因素。提出一种适用于楼宇集中净化物联网系统的基于SX1278的无线传输方案。该方案采用直接序列扩频调制来提高系统的抗干扰性能,采用截断二进制指数退避算法作为重传机制来解决节点信号冲突碰撞问题。通过在基站端采用时间片轮转调度,来保证计数的同步性和实时性。集成测试和实地测试结果表明,该方案很好地解决了烟道内无线信号的稳定传输问题,且丢包率和误码率较低,系统可靠性好。     

OFDM无线LAN系统限幅峰平比降低技术

为了减小OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)无线LAN(Local Area Net)系统信号的峰平比,利用信号限幅滤波技术,提出了一种适用于无线LAN系统的峰平比降低调制器实现方案,给出了其实现算法及限幅因子的调节策略;并利用计算机仿真对该系统的峰平比、功率谱和误码率性能进行了分析,仿真结果表明,限幅滤波技术可以有效地改善无线LAN系统OFDM信号的高峰平比特性.     

V-BLAST OFDM系统的信道估计方法

下一代宽带无线通信系统的核心技术MIMO-OFDM(Multiple-Input Multiple-Output Orthogonal Frequency Division Multiplexing)能显著提高系统的容量,但要获得该技术所带来的性能优势,快速、准确的信道估计是关键。为降低V-BLAST OFDM(Vertical-Bell Laboratory Layered Space-Time Orthogonal Frequency Division Multi-plexing)系统中信道估计的运算复杂度和提高估计精度,提出了一种基于CAZAC(Constant Amplitude ZeroAuto Correlation)序列的信道估计方法。该方法避免了矩阵求逆运算,利用该序列良好的自相关性,通过相关运算可消除多发送天线信号间及多径信号间的相互干扰,并且明显抑制了噪声对估计性能的影响,使信道估计的性能得以显著提高。理论分析和计算机仿真结果表明,该方法无需多径时延估计,较已知功率时延谱与未知功率时延谱的传统信道估计算法,可分别获得约1 dB和2 dB的性能增益。     

基于马尔科夫状态空间的水声OFDM资源分配

在水声自适应OFDM系统中,CSI(channel state information)是资源分配的基础。接收机必须及时地把信道信息反馈给发射机,然后接收机中的调制器根据反馈CSI信息选择合适的比特加载和功率分配方案。但在时变的水声信道中,反馈CSI与实时CSI可能不同。针对信道多变、时延大特点,本文提出了一种基于马尔可夫链的水声OFDM用户资源分配方案来解决这些问题。马尔可夫链状态空间是由初始信道状态和统计信道状态构成的,它可以充分利用感知到的时延CSI和信道统计量来预测数据传输时的CSI。利用统计CSI可以确定每个用户的最佳比特负载和功率分配,使水声系统能够容忍水声信道中较长的CSI延迟。结论表明基于马尔科夫空间的资源分配方案相比于线性预测的自适应,系统吞吐量得到有效提升     

CSMA/CA网络协议的无线区块链安全性研究

传统区块链的设计主要面向稳定且传输速率较高的有线通信环境,现有绝大部分的区块链研究都认为通信信道是完美的.随着无线接入网架构的不断演进,以数据验证为基础的区块链势必要考虑无线通信技术的影响.以基于CSMA/CA网络协议的无线局域网为例,节点在无线区块链中广播交易必须遵循MAC规则来竞争无线信道.尤为注意的是,无线信道的...     

基于多载波和码片交织技术的无线通信新方案

正交频分复用（OFDM）技术和交织分多址（IDMA）接入技术被认为是适于下一代无线移动通信的关键技术。建立了一种基于多载波和码片交织技术的OFDM-IDMA上行链路系统模型,该系统在发送端采用码片级交织,在接收端采用一种简单的Turbo型迭代结构。随后分析了该系统在AWGN信道下的性能,并和具有相似结构的OFDM-CDMA在多径信道下进行仿真比较。结果表明：在高斯单径信道下,随着信噪比的增加,该系统的多用户曲线会向单用户靠拢,而在多径信道下,系统表现出比OFDM-CDMA更优的多用户性能。     

基于分数时延信道模型的低复杂度信道估计方法

由于多载波系统无线信道固有的稀疏特性,压缩感知技术(compressed sensing,CS)已被应用于正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)系统的信道估计中以提高频谱利用率.然而,传统的时域普通采样方法会导致信道恢复字典不够精细,无法精确反映传输信道路径特性.针对这一问题,提出采用多径稀疏分数时延信道模型来模拟OFDM系统的无线多径信道,利用在接收端进行时域过采样方法细化信道恢复字典以提高信道估计精度.同时,针对过采样引起的压缩感知测量矩阵的扩大而导致重构算法的复杂度增加的问题提出采用广义正交匹配追踪算法(generalized orthogonal matching pursuit,GOMP)以降低计算复杂度.仿真结果表明接收端时域过采样方法能准确检测到信道的分数时延且采用的GOMP算法能将传统的OMP算法的复杂度降低近80％,验证了所采用的信道估计方法的可靠性和有效性.