浅海水声通信网的FH-CDMA方案研究

首先简要介绍了水声通信网的概念和设计要求，然后对水声通信网的多址技术进行了探讨，提出了一种稳健的、适用于浅海水声通信网的跳频码分多址(FH-CDMA)方案．通过对浅海水声信道进行建模仿真，并在此基础上构建网络仿真系统，分析并比较了FH-CDMA方案在不同传输条件下的水声信道中的性能．仿真实验表明：在浅海信道环境下该方案具有较强的适应性．     

对流层散射信道下MIMO-OFDM系统性能分析

针对对流层散射信道下的通信存在信号微弱和多变的问题,采用MIMO-OFDM技术能够有效解决。论文分析了对流层散射信道的突出特性,建立了散射信道模型;在MIMO-OFDM系统模型基础上,结合实际进行了参数选取,搭建了散射信道下MIMO-OFDM系统实验平台;在验证散射信道下MIMO-OFDM系统性能的基础上,对不同传输速率和不同调制方式在同一散射信道下的系统性能进行了仿真分析。仿真结果表明,MIMO-OFDM在高速率信号传输情况下带来的信道容量的提升是明显的,在满足系统BER要求前提下,能够实现高速率散射通信;在高速率传输时,64QAM调制更加有利于降低散射通信中的BER,而BPSK、QPSK和16QAM调制方式差别不大。该仿真为散射通信设备中多速率多体制调制解调器设计与优化提供了思路,为实现大容量高可靠度散射通信提供了方向指导。     

移动环境对MIMO系统容量的影响

传输环境是移动通信中的重要参数，采用了一种更加普遍的多入多出 （MIMO）系统传输模型，在此基础上深入讨论了MIMO的信道结构、系 统性能和传播环境之间的关系，指出了针孔信道存在的条件，最后通 过仿真指出了在不同的信道条件下MIMO系统的容量差别。     

超宽带信道建模与仿真

在通信系统研究过程中经常使用信道模型来评价物理层的性能。文章就几种UWB信道模型,从信道的特征参数出发,分析了它们各自的优缺点。根据物理信道的实验数据,选择了修正的S-V信道模型作为UWB系统的信道仿真模型。仿真结果表明,该模型与UWB系统信道的特征参数非常接近,能很好地仿真物理信道的参数。     

基于线性神经网络的物理层安全波束赋形方案

对物理层安全传输中的安全波束赋形技术进行研究,提出一种新的波束赋形方案。在多输入单输出系统中,将信道估计、信道状态信息反馈、波束赋形设计3个过程合并为一个利用线性神经网络的反向训练过程。利用信道的互易性,由单天线合法接收端发送训练序列,通过神经网络训练得到多天线的发送方保密信号和人工噪声波束赋形的权值。对误比特率和保密容量进行仿真,表明该权值训练方法可行且有效,方案的安全性能非常接近理想信道状态信息条件下的常规安全方案的性能。相比较常规方案,所提方案复杂度显著降低。     

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.     

浅谈WCDMA传输信道及其到物理信道的映射

UTRA高层数据的传送先经过传输信道,再在物理层上映射到不同的物理信道,这就要求物理层能够支持可变比特速率的传输信道,以提供各种类型带宽需求的业务,亦能将多种业务复用到同一连接上。本文介绍传输信道及其到物理信道的映射,以及考虑如何在映射中满足两者的需求。     

基于优先级策略的跨层优化NPLC CSMA/CA机制

窄带电力线通信(NPLC)物理层和介质访问控制(MAC)层特性是影响NPLC系统整体性能的关键。针对目前NPLC接入机制与应用需求和信道环境相对分离的问题,该文基于NPLC典型工业应用及其物理层和MAC层关键技术特征,提出一种基于优先级策略的跨层优化NPLC载波侦听多路访问/冲突避免(CSMA/CA)机制。该机制利用动态资源管理(DRM)技术中给出的调制方式和可用子载波信息,对网络节点的退避计数器步长进行动态调整,以充分挖掘信噪比多样性所带来的网络传输速率增益;同时针对典型的NPLC服务业务需求,在跨层CSMA/CA中引入两级优先级调度,使网络中有突发业务到来时高优先级数据包能获得较高的信道接入机会。在实际信道约束下,DRM使物理层的传输包长随机变化,即形成变包长随机传输环境。在该环境下对提出的CSMA/CA机制进行仿真验证。结果表明:该机制能显著提高NPLC系统的传输速率,且跨层步长的调整不会给系统带来任何公平性或丢包率损失;当网络的数据传输规模增大时,高优先级数据包的传输性能可优先得到保障。     

一种跨层自适应无线视频传输方法

针对实时视频传输对吞吐率、丢包率、时延等服务质量的要求,对无线信道下视频端到端传输的失真进行分析,提出了一种跨层自适应方法,在层间传递信息来协调各层的工作过程,对物理层、链路层和应用层联合优化设计,适应无线信道的变化,获得信源失真和信道失真之间的平衡,使总失真最小.仿真结果证明,在一般信道信噪比的情况下,该方法较之单独使用自适应调制编码或者自动请求重传,在视频恢复质量上得到改善,峰值信噪比提高了0.8~1.0 dB.     

信道估计对传输预处理系统性能的影响

传输预处理技术可以降低下行链路终端的处理复杂度和功耗，但它的前提条件是发射端已知信道信息，目 前的传输预处理算法都是假设通过信道估计的信道冲激响应值就是理想的信道信息。但是，在实际系统中，不可 能已知精确的信道信息，非理想的信道估计对传输预处理的性能会造成影响。研究了信道估计对信道奇异值分解 (SVD)和(JT)联合传输两种传输预处理算法性能的影响，分析了估计误差项及其产生原因，通过仿真进一步验证 了理论结果。     

MIMO-OFDM系统中基于STBC导频迭代LS信道估计算法

给出了适合MIMO—OFDM系统的一种新的信道估计方案，这种方案首先对STBC导频符号进行设计，使其更加符合传输要求，然后再结合迭代LS信道估计算法，以此提高MIMO-OFDM系统的信道估计性能。理论分析和计算机仿真表明，这种方法避免了矩阵的求逆运算，大大减少了运算复杂度，并且能很好跟踪信道的变化过程。     

移动环境对MIMO系统容量的影响

传榆环境是移动通信中的重要参数，采用了一种更加普遍的多入多出(MIMO)系统传输模型，在此基础上深入讨论了MIMO的信道结构、系统性能和传播环境之间的关系，指出了针孔信道存在的条件，最后通过仿真指出了在不同的信道条件下MIMO系统的容量差别。     

一种基于NS2的多信道网络模型的建立和性能检测

作为目前主流的网络仿真软件,NS2 (Network Simulator v2)虽然具备很强大的网络仿真功能,却不支持多信道多接口模型,难以有效进行基于多信道物理层的媒体接入控制层(MAC) 以及网络层等高层协议的仿真以及吞吐量和网络延迟的测试.这就给从事多信道ad hoc网络和认知无线电网络协议研究的学者和科研人员利用NS2进行仿真造成了困难.提出一种方案,对NS2的无线节点的底层模块进行修改,使之能够支持多信道多接口的物理层模型,并且能够进行高层协议的仿真和性能测试.最后将建立一个运行AODV路由协议的无线网络场景进行仿真,对该方案有效性进行验证,并与单信道网络性能进行了对比.     

联合网络编码与预编码方案抗干扰技术

双向中继信道（TWRC）传输模型中,用户通过中继与基站构成的上下行链路进行传输,采用现有的时分方案时,传输时隙数与用户数成正比,并可联合物理层网络编码消除自身信号的干扰;在用户数增多的情况下,不仅增大传输系统复杂度,而且降低了数据传输速率.针对此问题,提出物理层网络编码联合预编码方案,仅利用2个时隙便可完成信息传输,在不影响传输速率的同时,还可提高复用增益且避免了同信道干扰.从中断概率和遍历容量两个角度对这2种方案进行性能分析和比较,结果表明网络编码联合预编码方案在高信噪比情况下,性能更优,且随着用户数的增加,系统性能会得到进一步提高.     

基于协作的高可靠性水声传感器网络MAC协议

为了对抗衰落,提高传输的可靠性,从而提高网络吞吐量,提出了一种用于提高水下通信可靠性的协作多址接入层(MAC)协议.该协议利用物理层的信噪比信息,设计协作竞争机制、协作节点参与及调度机制.该机制既保证了网络在恶劣信道环境下的可靠通信,又能避免良好信道环境下的协作资源过度消耗.仿真实验分析了提高水下通信可靠性的协作MAC(URC-MAC)的实际性能随设计参数值的变化趋势,并与基于时隙的实地捕获多址接入协议(SFAMA)进行了比较.结果表明:URC-MAC能提高网络的吞吐量.     

认知解码转发中继网络的安全性能分析

在认知中继安全通信网络中,研究了自适应解码转发中继节点采用机会式传输策略的物理层安全性能。在满足主用户对干扰功率限制的条件下,推导了在瑞利信道下的安全中断概率的闭合表达式,并进一步推导了安全中断概率性能的渐近表达式,从而可以直观地对系统性能进行分析。仿真结果验证了理论分析的正确性,并揭示了在认知中继网络中各系统参数对机会式传输方案的安全性能的影响。结果表明,可以通过增大主用户的最大干扰功率容限和增加次级中继节点个数来提升系统安全性能。     

基于OFDM的宽带蜂窝移动通信系统

在分析宽带移动信道的性能特点的基础上，提出一种基于时延和多普勒频移二维的宽带移动信道分析模型。在描述正交频分复用理论的基础上，提出了宽带蜂窝移动通信系统的物理层设计，基带仿真基于所提出的信道分析模型。实验验证结果和仿真结果相吻合，表明作者提出的宽带蜂窝移动通信系统具有很好的应用前景。     

一种无线局域网中利用信道状态信息的维特比算法

维特比算法是一种基于最大似然序列检测的方法，它为传输的比特序列检测最可能的传输序列。在V特比译码时，利用信道状态信息(CSI)对欧氏距离加权，系统的性能会有显著的提高。采用子载波的幅度进行加权．通过采用WLAN 802．11a OFDM系统进行仿真验证表明，系统性能提高了3．6—5．2dB。由于无线局城网物理层的一致性，此方法也适用于其他无线局域网标准。     

面向蜂群无人机自组网接入协议的多优先级动态阈值算法

针对蜂群无人机自组网中存在的数据传输低可靠性以及高时延等问题，提出了面向蜂群无人机自组网接入协议的多优先级动态阈值算法。首先，分析数据帧在无线信道中的传输过程，利用各优先级的数据发送概率求得各优先级的数据传输成功率；其次，提出了一种改进的信道满载阈值计算方法，当信道环境发生变化时能够稳定数据的传输并降低时延；最后，通过依次调整各优先级阈值，维持整体信道处在满载阈值水平，保证了最高优先级队列的高传输成功率与低传输时延，有效地提高了整体蜂群无人机自组网的性能。仿真结果表明：在不同业务量接入的情况下，所提协议能够保持各优先级数据的高传输成功率、低时延和高吞吐量传输，传输成功率比基于业务量统计的多优先级接入协议提升了14.2%,并在最高优先级数据传输成功率、端到端时延以及吞吐量等方面具有较大的优势。     

正交信号与双极性信号在AWGN信道中的传输性能比较

对二进制基带信号的传输和接收进行了介绍,并对正交信号和双极性信号的传输性能进行了分析。对两种信号在AWGN信道下的传输性能进行了仿真,通过分析性能曲线图得出,在相同的传输条件下,双极性信号比正交信号具有更好的传输性能。