放大转发协作通信中继位置对SER性能的影响

针对放大转发协作网络多跳中继节点位置对系统性能的影响,分析了端到端链路的误码率. 根据误码率并通过设定不同节点间距离来确定最优中继位置. 针对多跳中继网络,提出了基于信道状态信息的节点选择算法,在不同的选取准则下以最小值最大化为目标. 为了考虑中继位置,进而提出基于节点位置信息的中继节点选择算法,确保选择一个最低误码率的节点为协作节点. 仿真结果表明,多跳中继最优位置处于源节点和目的节点的中点处. 与已有放大转发模式下的单跳中继相比,多跳中继在系统具有较低的总传输功率时具有更好的性能.     

多天线阵列的矿井超宽带无线通信系统

将多天线阵列(multi-input multi-output, MIMO) 技术用于改善井下超宽带(ultra wideband, UWB)无线通信系统的误码率性能. 首先,研究单天线(single input single output, SISO)UWB 系统在矿井巷道的多径传播特性,以及相应的抗多径发射/接收策略和误码率性能. 在此基础上,从理论上分析MIMO 技术进一步提高
UWB 系统抗井下多径衰落的可行性;然后,在不增加系统发射能量和不改变SISO-UWB 接收机结构的前提下,通过增加发射天线数并结合无线信道空时分集理论,提出用于煤矿井下无线通信的MIMO-UWB 系统及其空时编/解码方案. 实验结果表明：与传统的SISO-UWB收发策略相比,所研究的MIMO-UWB空时编/解码方案在各类井下多径环境中均能获得35 dB 的误码率性能增益.     

一种基于博弈论的D2D通信中继选择算法

在设备终端直通D2D(device-to-device)通信中,当源节点与目的节点间的距离过大时,会出现通信质量差、通信过程中断概率大的问题,为此提出了一种基于博弈理论的D2D通信中继选择的算法.首先基于距离损耗限定了中继的位置区域;然后考虑到能量过低会造成通信中断的问题,分析了候选中继节点的转发能力,通过筛选得到候选中继集合;随后考虑到节点间的社交关系,分析了通信的中断情况;最后利用博弈理论选择出最优中继节点进行数据传输.仿真结果表明:与随机选择算法和基于信道状态信息的最优中继选择算法相比,所提算法有效提高了D2D通信的覆盖率,降低了通信链路的中断概率,提高了系统的整体吞吐量,进而提升了中继系统的稳定性.     

采用物理层网络编码的2FSK双向中继通信系统解调映射方案

提出了一种相干型中继节点解调映射方案,适用于采用物理层网络编码的二进制频移键控(binary frequency shift keying, 2FSK)双向中继通信系统. 方案分两支路对叠加信号进行处理,然后对两路信号差值进行抽样判决,并对判决结果进行网络编码映射. 采用最大后验概率准则得到判决门限. 分析了采用该方案中继节点的
判决错误概率、系统误码率及吞吐率性能. 理论分析和仿真验证表明,采用该方法进行解调映射的物理层网络编码方案中继节点判决错误概率和系统误码率与传统方案和网络编码方案相近,系统吞吐率则高于两者.     

基于统计信道状态信息的节能分布式中继选择

针对放大转发协作网络中的中继节点选择问题,提出了基于统计信道信息的能量有效分布式中继选择算法. 算法对系统能量效率与系统中断性能进行折中,通过最小化系统平均消耗总功率来确定转发阈值,各中继节点根据转发阈值独立地决定是否参与数据转发. 考虑有多个中继节点辅助源节点进行数据传输,提出了基于数值搜索方法确定转发阈值的多中继节点选择算法,在满足系统目标中断性能的同时,使系统消耗较少的平均功率. 为了降低阈值求解的复杂度,考虑只有1 个中继节点参与数据转发,进而提出了具有低计算复杂度的单中继节点选择算法. 仿真结果表明,与已有的放大转发模式下的中继选择算法相比,该文提出的算法在能量效率上具有更好的系统性能.     

存在共道干扰时多用户协作网络的中断概率

针对共道干扰的多源多中继无线协作网络，提出一种基于信号干扰噪声比（signal to interference plus noise ratio, SINR）的最佳“源-中继”选择方案，联合优化协作分集和多用户分集。根据多个源节点与目的节点之间的接收信号，选择具有最大SINR的源节点广播信号至多个中继节点，中继节点采用选择协作解码转发协议通过最佳中继节点将解码后的源节点信号转发至目的节点，目的节点采用最大比合并对协作传输中两跳接收到的信号进行合并。考虑多个共道干扰引起的SINR之间的相关性，推导出在瑞利衰落环境下系统中断概率精确的表达式。实验结果表明，存在共道干扰时多源多中继协作无线网络可以获得分集增益，且增加源节点和中继节点的数目可以弥补由于共道干扰造成的损失，降低中断概率，提高系统性能。     

采用数字喷泉码和旋转星座图的多跳中继传输机制

利用数字喷泉编码可有效提高多跳中继传输的效率. 提出一种基于数字喷泉码的中继多跳传输机制,从两方面改善中继转发性能：每两个中继组成中继对,采用旋转星座调制技术获得信号空间分集增益,但不降低信道的频谱效率;根据改进的合并算法对中继转发的喷泉编码数据包进行线性组合,获得数据包分集效果,提高信道利用率,缩短传输时间. 仿真结果显示,实现数据包分集和信号空间分集后,多跳中继传输效率显著提高,传输时间有所缩短.     

无线多信道中继网络的中继选择性机会调度

为了有效利用OFDMA网络中多点中继协作以提高系统吞吐量,提出了考虑中继选择的调度优化模型.模型以提高系统吞吐量和兼顾用户公平性为目的,以信道无干扰分配为约束条件来进行机会调度. 提出了从路径多样性和链路多样性角度设计新的机会调度算法,算法结合信道分配和中继选择建立用户最优路径,然后机会选择用户. 仿真结果表明了中继选择的机会调度可以明显提升网络吞吐量,也保障了用户公平性.     

基于Q学习的星地融合协作传输中继选择策略

协作网络中的中继技术能够实现空间分集,但中继选择会对系统性能产生较大影响.针对这一问题,本文提出了一种基于Q学习的星地融合协作传输中继选择策略.首先,所有中继节点在经过放大转发协议的情况下,在接收端得到最大比合并后的输出信噪比表达式.然后,设定Q学习的状态、动作和奖励函数,选择累积回报最大的中继节点.接着,为了遍历所有...     

正交中继-窃听信道的最优中继函数及其可达安全速率

从信息理论安全的角度研究正交中继-窃听信道中的安全通信. 考虑采用瞬时中继策略的中继信道,即中继的输出仅依赖当前接收信号,首先给出可达安全速率的表达式,在此基础上得到中继函数为分段线性函数时信道安全速率的数学表示. 给出了安全速率的数值计算方法,通过迭代网格搜索优化分段线性函数的各段参数,得到了安全速率的次优解. 通过仿真对比了分段线性中继策略、放大前传策略、译码前传策略下的可达安全速率,结果表明分段线性中继比放大前传中继策略的可达安全速率更大. 当源-中继信道增益较小时,分段线性中继的安全速率比译码前传策略更高,复杂度更低且时延更小.     

利用干扰消除的协同中继传输方案

为了提高无线协同中继传输系统的可达速率和吞吐量,提出了利用干扰消除的协同传输方案. 通过监听获得干扰信号的先验信息,再利用干扰重构减去技术来消除干扰信号,减少了系统传输时隙. 同时,推导出系统可达速率和中断概率的表达式,分析了不同传输方案下不同中继转发模式的系统性能. 仿真结果表明：随着链路信噪比的增大,基于干扰消除的协同传输方案能够有效地提高系统可达速率;当链路信噪比未知时,通过调节发送速率,可以获得系统的最优吞吐量.     

网络编码的LDPC编码协作

提出了一种基于网络编码的LDPC 编码协作方案,该方案采用非正规二进制LDPC 系统码. 中继通过网络编码协作两用户传输数据,提高了系统平均吞吐量. 针对协作中继只发送校验比特策略,研究了中断概率性能. 目的节点译码器采用基于联合Tanner 图的联合迭代译码算法对来自两用户和协作中继的三路信号进行译码.
仿真结果表明：与传统非协作系统相比,基于网络编码的LDPC 编码协作方案大大降低了系统中断概率;在高信噪比条件下,所提出的方案在误比特性能上具有明显的性能增益.     

码域发送参考脉冲超宽带系统性能

在时域和频域发送参考型脉冲超宽带通信系统的基础上,对码域发送参考脉冲超宽带通信系统的性能进行了研究,推导了基于脉冲峰值能量的系统误码率表达式,对该系统在加性高斯白噪声和多径衰落信道中的性能进行了仿真,并与时域和频域发送参考结构在抗多径干扰等多个方面进行了对比. 理论分析和仿真结果表明,码域发送参考脉冲超宽带通信系统性能优于时域和频域系统.     

异构网络中的丢包区分和拥塞控制机制

现有异构网络传输控制协议不能准确估计网络状态,缺乏有效的丢包区分机制. 为此,提出一种基于效用估计的丢包区分算法,并将其应用于多媒体业务TCP 友好传输控制协议. 该算法将网络状态估计算法和差异化丢包区分算法相结合,根据分组到达时间间隔估计当前网络的可用带宽,计算效用参数并估计网络状态,自适应地选取合理的区分机制,以准确区分无线-有线异构网络中拥塞/无线丢失,提升多媒体传输控制协议性能. 实验部分比较了该算法与现有文献方法的仿真性能.     

UWB-OFDM系统中基于矩阵特性的ICI消除

对UWB-OFDM系统ICI消除算法进行研究,首先分析了系统ICI的产生机理,在此基础上,提出一种基于矩阵特性的ICI消除的快速算法。信道模型采用IEEE UWB的CM1和CM4模型,系统仿真实验结果表明,本文基于矩阵特性的ICI消除快速算法在不同的超宽带室内信道环境以及不同的归一化频率偏移情况下均具有较好的性能,同时算法计算复杂度较低。     

多天线深空中继通信系统的中断概率和信道容量

中断概率和各态历经信道容量是分析深空通信系统性能的重要指标. 针对深空通信系统中链路损耗大、时延长、频繁中断的问题,分析了多天线深空中继通信系统的中断概率和各态历经信道容量. 根据深空通信环境的特点建立了基于独立不同分布瑞利衰落信道的系统模型,推导了单支路信噪比的精确表达式,进而给出了单支路接收信噪比的概率密度函数,并推导了在选择合并方式下系统中断概率的闭合解析式以及各态历经信道容量的近似表达式. 通过对系统性能的仿真,验证了本文系统模型和理论分析的有效性.