一种串/并混合的多输入多输出信号检测算法

为了提高多输入多输出(MIMO)系统中并行干扰消除(PIC)算法的检测性能并降低其计算复杂度,本文通过融入串行干扰消除(SIC)思想提出了一种串/并混合(HIC)的信号检测算法。该算法首先通过优化PIC中不同子检测过程的共同成分来降低计算复杂度,然后将子检测的估计结果代入后续子检测中实现串/并混合来提升检测性能。仿真结果表明,所提算法在4-QAM调制的 MIMO系统中,误比特率为 时较传统PIC算法有大约1.2 dB的性能提升,而复数乘法次数大约为传统PIC算法的28%。     

基于可学习权重衰减的大规模MIMO信号检测

大规模多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output, MIMO)系统随着天线数的增加,信号检测的计算复杂度随之提高,使用更深层次的神经网络并不会显著提高检测性能,因此设计一种低复杂度、高性能的检测算法尤为重要。文中提出了一种基于深度神经网络的大规模MIMO信号检测算法。该神经网络基于投影梯度下降算法展开,并引入了单调非递增函数,在训练期间可以动态地对权重进行优先级排序,从而保留重要的权重,将不重要的权重进行衰减。为了进一步提高检测性能,防止梯度消失,将单调非递增函数设置为可训练参数,在网络训练中对其值进行优化。仿真结果表明,所提出的学习算法收敛速度快,并且在检测精度方面优于大规模MIMO独立同分布模型(Massive MIMO-independent identically distributed, MMNet-iid)和最小均方误差算法。     

用于AIS实时信号稀疏表示的追踪算法研究

为解决非周期船舶自动识别系统(AIS)信号的载波跟踪问题,利用信号稀疏表示方法对AIS实时信号进行重构,以获得AIS信号的信道信息,从而为实现定位信息的测量打下基础.从AIS信号特点和AIS实时信号处理的要求出发,对基于K-SVD算法所构造的自适应冗余字典,从信号处理时间、稀疏表示精度、误码率和受噪声的影响几方面对比了基追踪(BP)和正交匹配追踪(OMP)两种不同的追踪算法.实验结果表明,两种算法都能有效精确地重构AIS信号,BP算法相比OMP算法具有更好的稀疏表示精度和误码率,但是信号处理时间会更长.由于AIS对实时性的高要求,OMP算法更适合用于AIS自主定位系统.     

基于伪逆的多小区FDD系统中的联合空分复用方法

云无线接入网(cloud radio access network,C-RAN)架构实现了小区间的联合处理,大规模多输入多输出(massive multiple-input multiple-output,Massive MIMO)技术在系统容量和频谱效率方面具有巨大的优势,但由于训练和反馈开销较大使得Massive MIMO难以应用于频分双工(frequency division duplex,FDD)系统.C-RAN架构下,考虑在不同小区之间引入联合空分复用(joint spatial division and multiplexing,JSDM)技术减少导频序列检测和信道信息反馈开销,在高酉条件不满足时,采用基于伪逆的方法来减少组间干扰,通过迫零(zero-forcing,ZF)滤波实现组内用户间干扰消除.理论分析和仿真结果表明,设计的一阶预编码矩阵相对于块对角化(block diagonalization, BD)算法复杂度得到降低,其和速率有一定改进.     

LTE-A系统下行MIMO检测算法改进研究

MIMO检测是LTE-A系统中的一个重要环节,在实际应用中,MIMO信号检测算法的选用需要在复杂度和性能之间进行合理折中。文中针对ML(Maximum Likelihood)算法复杂度高的问题,提出了一种改进的算法(ML-SQRD),主要是缩小搜寻空间,尽可能多地考虑可能的发送符号集,并在分析过程中结合了SQRD(Sort QR Decomposition)算法。经仿真和复杂度分析,改进算法的性能接近ML算法,且复杂度低于ML算法,可应用于未来5G通信中大规模MIMO检测。     

电力线通信与可见光通信融合的多输入多输出系统性能研究

提出了一种电力线通信(PLC)-可见光通信(VLC)融合的多输入多输出(MIMO)系统.采用二进制相移键控(BPSK)调制技术输入信号,依次通过PLC信道和VLC信道传输信息.仿真结果表明:相比于PLC的第二种参考信道,第一种参考信道的性能更好,且在无脉冲噪声的情况下,系统的误码率较低.此外,还研究了脉冲噪声参数对系统性能的影响.     

不完全信道信息下基于信号特征的MIMO检测算法研究

针对接收端信道信息不全的情况提出一种基于信号特征利用的多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)接收机算法,该算法通过利用非循环信号的特征,扩展了接收机的处理维数以更好地抑制噪声.理论证明和数字仿真均表明,与传统的迫零(zero-forcing,ZF)和最小均方误(minimum mean square error,MMSE)接收机相比,提出的算法可以将噪声和信道估计错误的影响减少一半以上,而提出算法的复杂度却几乎保持不变.结合排序串行干扰消除(ordered successive interference canceling,OSIC)法,提出算法可以达到和最大似然法相当的误码率性能.     

最优外插Jacobi信号检测算法

针对大规模多输入多输出(multiple input multiple output,简称MIMO)系统中最小均方误差(minimum mean square error,简称MMSE)信号检测算法复杂度过高及传统Jacobi信号检测算法收敛较慢的问题,提出最优外插Jacobi(optimal extrapolation Jacobi,简称OEJ)信号检测算法.在Jacobi迭代计算中,通过最优外插因子将当前解与下次迭代解进行组合,以加快迭代收敛速度.OEJ信号检测算法的复杂度比MMSE信号检测算法的复杂度低一个数量级.仿真实验结果表明：相对于传统Jacobi及阻尼Jacobi信号检测算法,OEJ信号检测算法的误码率最低,随迭代次数的增加误码率减小最明显、收敛最快.     

基于Homotopy算法的低复杂度多用户大规模MIMO信号检测方法

在上行多用户大规模多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)系统中,为了降低信号检测的计算复杂度,在传统的最小均方误差(minimum mean square error,MMSE)算法的基础上,提出一种基于Homotopy算法的低复杂度信号检测方法。在该方法中,通过对Homotopy方程的解向量采用逐级展开来逼近真实解向量,从而避免MMSE检测算法中的高阶矩阵的求逆运算,降低了信号检测的计算复杂度。仿真结果表明,最多需要对Homotopy方程的解向量进行4阶展开,就可获得与MMSE检测算法几乎同样的误比特率(bit error rate,BER)性能,同时,其计算复杂度仅为O(K2),其中,K为小区用户数。     

频率分集极化MIMO雷达目标检测

为了提高集中式多输入多输出(MIMO)雷达的目标检测性能,提出了一种频率分集极化MIMO雷达.该雷达的发射端采用频率分集和极化分集,接收端以变极化或者正交极化方式接收回波信号,并且基于目标极化散射特性优化设计发射极化和接收极化来进一步提高性能.基于奈曼-皮尔逊准则设计了检测算法,并推导了虚警概率和检测概率的近似计算公式.仿真结果表明:频率分集极化MIMO雷达的检测性能优于极化MIMO雷达和频率分集MIMO雷达,并且采用正交极化接收方式可以获得更好的检测性能.     

基于遗传神经网络的入侵检测方法研究

入侵检测作为一种动态的安全防护技术,提供了对内部攻击、外部攻击和误操作的实时保护。作者提出了一个基于遗传神经网络的入侵检测方法,采用遗传算法和BP神经网络相结合的方法遗传神经网络应用于入侵检测系统中,解决了传统的BP算法的收敛速度慢、易陷入局部最小点的问题。研究表明,该方法效果良好,学习速度快,分类准确率高。     

Gamma-Gamma 信道下 LDPC 码译码算法性能分析

为降低低密度奇偶校验(LDPC: Low-Density Parity-Cheek)码译码算法的复杂度, 同时提高通信系统性能, 在研究对数似然比置信传播(LLR-BP: Log-Likelihood Ratio Belief Propagation)算法及其简化的译码算法基础上, 提出了一种基于归一化最小和(NMS: Normalized Min Sum)算法的改进算法。 深入研究了 Gamma-Gamma 分布 模型, 并将 Gamma-Gamma 分布作为仿真的信道模型, 应用 Matlab 仿真比较了 LLR-BP 及其简化算法在不同湍 流强度信道下的性能。 仿真结果表明, 无论在 AWGN(Additive White Gaussian Noise)信道还是不同湍流强度的 Gamma-Gamma 信道下, 改进算法在几种算法中都有较好的译码性能, 尤其是在中湍流和强湍流信道下改进算 法的性能优势更为明显。 通过码长对 BER(Bit Error Rate)影响的仿真结果表明, 适当增加码长可有效改善算法 的性能。     

用户电力控制器神经网络控制分析

针对电力系统模型及运行参数不确定性 ,在用户电力控制器中引入神经网络控制策略 ,应用神经网络设计了线性控制器 ,所提出的神经网络采用改进BP算法 ,改进BP算法比传统BP算法多了两个变量 ;学习速率和动量因子。将计算得的补偿电流经过神经网络训练实现预定目标 ,由MATLAB仿真结果可观察到经神经网格控制的用户电力控制器可实现系统侧的控制目标。并且其控制算法更为简单、有效。     

Combinatorial Optimization Based Analog Circuit Fault Diagnosis with Back Propagation Neural Network

Electronic components＇ reliability has become the key of the complex system mission execution. Analog circuit is an important part of electronic components. Its fault diagnosis is far more challenging than that of digital circuit. Simulations and applications have shown that the methods based on BP neural network are effective in analog circuit fault diagnosis. Aiming at the tolerance of analog circuit,a combinatorial optimization diagnosis scheme was proposed with back propagation（ BP） neural network（ BPNN）.The main contributions of this scheme included two parts：（ 1） the random tolerance samples were added into the nominal training samples to establish new training samples,which were used to train the BP neural network based diagnosis model;（ 2） the initial weights of the BP neural network were optimized by genetic algorithm（ GA） to avoid local minima,and the BP neural network was tuned with Levenberg-Marquardt algorithm（ LMA） in the local solution space to look for the optimum solution or approximate optimal solutions. The experimental results show preliminarily that the scheme substantially improves the whole learning process approximation and generalization ability,and effectively promotes analog circuit fault diagnosis performance based on BPNN.     

低复杂度的多符号差分空时分组编码在快速瑞利衰落信道中的研究

为了降低多符号差分检测(MSDD)算法的高计算复杂度,提出了2个低复杂度的算法,分别是简单化的M算法(SMA)和改进的多符号反馈检测(IMDFD)算法.SMA是在M算法的基础上,通过删除对后续搜索过程不起作用的路径数,来达到和M算法性能相同,但复杂度降低的目的;而IMDFD算法结合了SMA和MDFD算法的思想,通过联合估计最大化值和设置序列长度值的方法,不仅达到低复杂度,而且还克服了MDFD算法的错误传播和低信噪比下低性能的问题.仿真结果显示,这2种算法通过增加观察间隔,都能很好的填补差分检测和相关检测之间的间距,并且随着星座点数的增加,SMA算法和IMDFD算法之间的性能间距在逐渐拉大,相对来说SMA算法具有稍高的复杂度但却有更好的性能.     

采用BP-GA算法的一种LSI神经网络的电路设计

将误差反传 (BP)算法和遗传算法 (GA)有机地结合在一起 ,提出了一种新的算法 BP- GA。采用 BP- GA算法 ,设计了一个两层前向 L SI神经网络。作为神经网络的关键部件 ,提出的新型神经元性能优越。它的激活函数与理想sigmoid函数拟合很好 ;可实现对阈值及增益因子的编程并且不同增益因子下饱和输出电压值相同。采用标准 1.2 μmCMOS工艺的模型参数 ,对该两层前向神经网络电路进行的HSPICE模拟证明了它有解决异或 (XOR)问题的能力     

V-BLAST-based demodulate-and-forward two-way relaying： protocol design and the detection

We propose a novel vertical Bell Laboratories layered space-time (V-BLAST) based two-way relaying protocol that comprises two user terminals and one multi-antenna demodulate-and-forward (DMF) relay station. We consider the situation when these two user terminals employ different modulation types and investigate its detection techniques. The key feature of the detection techniques is that we quantify decision reliability at the relay station by introducing a so-called normalized correlation coefficient (CORR), rather than having full confidence in demodulation at the relay station. With the assistance of the normalized correlation coefficient, we develop detection methods at both the relay station and user terminals. In particular, we propose a CORR-based ordering algorithm at the relay station which can be applied to detection for general V-BLAST architectures. Simulation results demonstrate the superiority of the CORR-based ordering algorithm over the conventional signal-to-noise based ordering algorithm. Finally, we demonstrate overall error-performance of the V-BLAST-based DMF two-way relaying protocol via simulations.     

一种用于RBF神经网络的支持向量机与BP的混合学习算法

基于支持向量机与径向基(RBF)神经网络在结构上的相似性,提出了一种用于RBF网络的支持向量机与BP的混合学习算法．算法分为2步：首先采用序贯最小优化算法学习训练支持向量机,得到RBF网络较优的初始结构和参数;随后由BP算法调整优化RBF网络参数．混合学习算法结合了支持向量机小样本学习、学习训练快捷以及BP算法在线修改网络参数的特点．仿真研究表明,混合学习算法学习效率高,网络性能优良,应用于函数逼近时效果优良．     

基于PSO-GA-BP神经网络的视觉伺服控制系统

传统的基于图像视觉伺服控制需要计算雅可比矩阵和解雅克比矩阵的逆,其结构复杂、计算量大且系统 的实时性不够理想。基于粒子群遗传算法优化的 BP(Back Propagation)神经网络(PSO-GA-BP: Particle Swarm Optimization-Genetic Algorithm-BP)通过学习图像特征空间到机器人运动空间的映射关系,实现了“眼在手上”的 机器人视觉伺服控制,通过优化 BP 神经网络的权值和阈值,防止了其训练时间长、收敛速度慢等弊端。实验 结果表明,优化后的算法运算效率较高,所设计的控制器能使机器人末端执行器在更短的时间内达到预期位 置,图像特征点运动位置的实际值与期望值平均误差约为 2 个像素,具有良好的收敛速度和控制精度。相关结 论可为机器人视觉伺服控制提供优化依据,提高算法的应用性能。     

基于跨层协同的MANET网络拥塞控制算法仿真研究

移动自组织网络MANET因大量数据包发送、节点信道同步适应和动态无线拓扑变化等原因,易发生传输拥塞.传统拥塞控制的主动式队列管理算法,如拥塞随机早期检测算法(Random Early Detection,RED),根据缓存占用情况监测和判断拥塞,无法适应MANET网络MAC层信道监控发送的特点.针对这一问题,基于链路层MAC802.11的RTS/CTS重传机制,结合网络层缓存占用情况检测网络拥塞,提出IRED(ImprovedRED)算法,该算法通过跨层协同的机制实现拥塞控制.最后,通过NS2网络仿真工具验证IRED算法的性能.实验结果表明,IRED较传统算法在吞吐率、延时和传输抖动等性能上都有显著提高.