平坦瑞利衰落信道下MIMO系统性能

分析了瑞利衰落对普通无线系统的影响,在此基础上重点从空间复用提高容量和空间分集对抗衰落两方面研究了瑞利衰落信道下MIMO系统的性能。分析和仿真结果表明,采用V-BLAST算法实现空间复用增益时,随着收发天线数目的增加,复用系统的符号错误概率增加;不同的分集结合方式对分集系统性能的影响不一样,随着天线数目的增加,分集系统的符号错误概率都递减。     

MIMO系统中功率受限的天线选择算法

在已有的经典天线选择算法基础上,考虑实际系统中功率受限,基于凸优化理论提出了一种新的天线选择算法,该算法可提高功率受限条件下MIMO系统的容量。仿真结果表明该算法性能较以前算法有明显的提高。     

基于发射天线优化的MIMO空时分组码算法研究

空时分组码(STBC)近来已被人们应用在多径衰落环境中以提高系统性能,并且已经运用在第三代合作伙伴计划(3GPP)标准中。STBC不需要发射端具有信道信息(CSI)即可以实现发射分集,然而在有信道反馈的STBC系统中,发射端利用CSI是否能进一步提高系统性能。经过分析和仿真表明,发射端利用少量的CSI,在保持总发射功率一定的条件下,采用选择部分发射天线的方案能显著的改善STBC系统的性能。     

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。     

多天线UHF RFID系统的性能分析

超高频(UHF)射频识别(RFID)系统的性能受到多径信道的制约,为提高UHF RFID系统的可靠性,文中针对前向信道和后向信道都为莱斯分布的UHF RFID系统,给出了最大比合并(MRC)准则下系统信噪比的概率分布,导出了系统中断概率和误码率的理论表达式,并开发了多天线UHF RFID读写器的原型机,通过数值仿真和实际测试考察接收天线数、莱斯因子对系统性能的影响.实验结果表明,多天线技术能够有效地提高UHF RFID系统的性能,并且接收天线越多,系统的中断概率和误码率越低.     

一种改进的MIMO系统接收天线选择算法

天线选择技术能以很小的性能损失获得射频成本的大幅度降低,并能提高MIMO系统的容量.为了快速选择出使系统容量最大的接收天线子集,提出了一种基于逐增算法的改进算法.该算法通过实时更新优化参数,大大降低计算复杂度;采用每步处理2行的方法,使计算时间进一步减少.仿真结果表明,该算法计算时间大大减少,并且系统容量几乎不受影响.     

考虑MIMO系统信道相关性的改进天线选择算法

针对MIMO系统中信道的相关性,利用线性代数原理对已有的快速天线选择算法进行改进,提出一种改进的天线选择算法．仿真结果表明：改进的天线选择算法在一定条件下能获得比原快速天线选择算法更大的信道容量,并且考虑了实际信道的相关特性．     

一种用于MIMO系统的改进型快速天线选择算法

通过比较信道容量公式中的参数,利用行列式结合律特性和逐级递增天线数量的指导思想,提出了一种改进型快速天线选择算法．该算法与传统的快速天线选择算法相比,能够更快地选择出对信道容量贡献最大的接收或发送端天线,在不影响信道容量和系统误码率性能的情况下,可显著降低计算复杂度．     

对Rayleigh相关信道的分集性能研究

研究了在 Rayleigh衰落下具有不同相关性的分集支路的分集性能。研究的分集策略是最大比合并和选择合并 ,采用 Monte Carlo方法仿真了系统输出信噪比超过门限的概率。结果表明 :在最大比合并下 ,当各路平均信噪比与门限相比较小时 (两路时约为 - 4d B,三路时约为- 13d B) ,各分集支路越相关 ,输出信噪比超过门限的概率越大。在其他情况下 ,各分集支路越独立 ,分集效果越好 ,并且最大比合并总是优于选择合并     

移动多用户通信系统的中断概率性能研究

随着第五代移动通信技术的发展,移动用户的数量呈爆炸性增长.但是由于复杂多变的移动通信环境,对移动多用户通信系统的性能研究非常复杂,也是一个亟待解决的问题.本文在NNakagami信道下,建立了移动多用户通信系统模型,设计了两种发射天线选择(transmit antenna selection,TAS)方案,研究了移动多用户通信系统的中断概率(outage probability,OP)性能.针对最佳TAS方案和次最佳TAS方案,分别推导了系统中断概率的闭合表达式.然后在不同条件下,通过Monte-Carlo仿真,验证了系统的OP性能.仿真结果表明:理论值与Monte-Carlo仿真值有着很好的吻合,理论分析的正确性得到了验证.     

MIMO系统发射端天线选择对性能的影响

基于发射端天线选择对MIMO系统性能的影响进行研究.首先建立信道模型,然后对采用ZF接收机的情况下误码率性能进行分析,并讨论了天线选择标准.仿真结果表明,不进行天线选择,获得误码率为10-2所需要的信噪比至少为22.5 dB;进行天线选择,获得误码率为10-2所需要的信噪比为18 dB,证明天线选择能改善系统性能.     

多用户大规模 MIMO 系统中能效的研究

针对多用户下行大规模多输入多输出（multiple input multiple output ,MIMO）无线通信系统,提出一种基于能效的联合优化方案。该方案在采用同时考虑发射功耗和电路功耗的功耗模型以及迫零（zero forcing ,ZF）预编码的情况下,推导出天线数、天线子集以及发射功率与系统能效之间的关系式,从而建立联合优化天线数,天线子集和发射功率的能效优化模型,并提出一种新的迭代搜索算法来求解此模型。该迭代算法首先对天线数进行遍历,当天线数确定后,采用基于信道矩阵范数的天线选择算法进行天线子集的选取,随后利用凸优化理论来调整发射功率,不仅提高了系统能效而且降低了算法复杂度。仿真结果表明,与使用全部天线和只考虑天线数的方案相比,所提联合优化方案的能效有明显的提高。     

非完美CSI下大规模MIMO DF中继多用户对全双工通信系统性能研究

通过解码转发（DF）协议中继,研究了在非完美信道状态信息（CSI）下,多用户对双向全双工通信系统的性能.通过配备大量天线,可以大大增加通信系统的频谱效率（SE）.对到达中继端的信号采用迫零（ZF）线性接收处理并预编码,推导了SE的近似表达式,提出了与天线数量相关的功率缩放定律,讨论了在导频功率固定和变化条件下缩放因子的取值.所提的功率缩放定律可以在保持稳定的频谱效率的同时,将发射功率降低.研究了在非完美信道状态信息下,经过解码转发协议中继的多用户对双向全双工通信系统的性能.     

MIMO系统中改进的天线选择算法

递增和递减两种选择算法,可以极大降低MIMO系统中选择天线时的计算量,同时又可以使MIMO系统的容量达到最大.但在天线规模较大时,选择天线时的计算量仍较大,有必要作进一步的处理以降低选择时的计算量.文中提出了基于上述两种方法的改进算法,以低于2%的容量代价,降低多达20%～30%计算量.     

天线选择MIMO放大转发中继系统的中断概率分析

结合天线选择与波束形成,分析了双跳放大转发MIMO中继系统在Rayleigh衰落信道中的中断概率．在源节点任意数目发射天线、目的节点任意数目接收天线的情形下,通过使用互补累计分布函数和贝塞尔函数,得到端到端中断概率的封闭表达式．采用Maclaurin级数展开的方法,获得一个很紧的中断概率渐进近似,从中可以得到系统分集阶数．理论结果表明。天线数目较少的链路决定了系统的分集增益．给出MonteCarlo仿真结果,与文中给出的解析结果完全吻合．     

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.     

机会接入CR中采用自适应MQAM的性能分析

研究Nakagami衰落信道上机会接入认知无线电中次用户采用接收最大比分集合并自适应M进制正交幅度调制的性能,推导次用户链路采用恒定功率变速率自适应连续或离散速率M进制正交幅度调制时的平均频谱利用率的闭合表达式,并给出数值计算和仿真结果。数值计算和仿真结果表明:频谱感知会恶化SU链路平均频谱利用率性能,SU链路分集可以改善其平均频谱利用率的性能。     

MISO超宽带系统的性能分析

为降低接收机的复杂度,减少多径衰落的影响,建立了MISO(Multiple-Input Single-Output)超宽带系统模型.该系统模型采用多天线发射,以最大比合并方式分配发射功率,并对每个天线发射的信号进行预处理,在接收端采用单一天线接收的MISO-UWB(Multiple-Input Single-Outputt-Ultra Wideband),给出了该系统性能分析.该接收方法不仅利用了Pre-Rake分集技术,而且利用了天线分集,在保持接收机复杂度较低的同时,有效地提高了接收机性能。仿真结果表明,该方法与传统的Rake接收机及采用单一发射天线的Pre-Rake系统相比,接收性能有明显改善。
     

三跳混合FSO/RF/VLC中继系统性能研究

提出了一个三跳混合自由空间光(FSO)通信/射频(RF)/可见光通信(VLC)中继通信系统,分析了该通信系统的中断概率性能.在此系统中,FSO信道遵循gamma-gamma分布,RF信道遵循瑞利分布.首先,推导了以Meijer’s G函数表示基于混合FSO/RF/VLC系统端到端γ的累积分布函数(CDF)的闭合表达式;然后,基于信道统计信息,进一步推导了系统的中断概率;最后,分析了不同参数对系统中断概率性能的影响.仿真结果表明:FSO信道中的大气湍流参数、VLC信道LED灯的高度及接收处的视野均对系统中断性能造成了影响.     

面向6G系统采用智能反射表面辅助的空时空间调制方案

针对现有的近场智能反射表面(IRS)辅助的空间调制(SM)方案频谱效率较低的问题,提出了面向6G系统采用IRS辅助的空时空间调制方案。首先,根据发射天线维度对SSB码字进行堆叠,构建堆叠SSB(SSSB)码字,并通过对SSSB码字基矩阵进行线性组合得到SM矩阵;然后针对SM矩阵设计近场IRS调制技术的信道状态激活方式,将SM矩阵与信道状态激活方式结合生成SSSB-IRS发送端信号矩阵;最后,推导了SSSB-IRS的最大似然译码公式和平均误码率的理论公式。由于采用了灵活的编码和天线激活机制,该方案比现有的典型近场IRS调制方案具有更高的频谱效率,并且可以提供二阶发射分集来对抗信道衰落。仿真结果表明：所提SSSB-IRS方案比现有的近场IRS调制技术方案具有更好的误比特率性能,在频谱效率为6.5 b/(s·Hz)、误比特率达到10^-5时,所提方案的信噪比增益比坐标交织正交设计的近场IRS方案提升了约4.3 dB。