基于空时分组编码的协作分集及其协作用户选择

对基于空时分组编码的协作分集系统进行了研究,讨论了时分双工协作模式、大尺度路径损失和阴影衰落对于系统的分集增益、中断概率和系统容量的影响,并在此基础上讨论了对于协作用户的选取准则和难易程度.性能分析和数值仿真表明,基于空时分组编码的协作分集系统是可行的.     

Raptor码在下行协作无线蜂窝系统中的研究

不同于传统的采用固定码率编码的协作中继系统,在发送端不知道信道状态信息(channel state in formation,CSI)时,提出协作蜂窝系统下行链路中使用无限码率Raptor码及分布式空时分组码(distributed space-time block code,DSTBC)的新方案,并研究该方案有效性、可靠性和健壮性的问题。理论分析和仿真结果证明,当发送端不知道CSI时,结合应用Raptor码和DSTBC,即使在低信噪比(signal-to-noise ratio,SNR)环境中仍能降低总传输时间及能量消耗,给无线蜂窝系统带来显著的性能增益。     

一种基于空频和星座编码的高效编码协作

协作分集可以有效地减轻无线信道衰落、改善无线通信系统性能。针对正交频分复用(OFDM)系统,提出一种高效编码协作协议。该协议将空频编码和星座编码相结合,可以提高频谱效率。推导了该协议的成对错误概率,分析了协作分集性能,给出了多径衰落信道下Viterbi译码器的判决度量计算公式。理论分析与仿真结果表明:新编码协作协议可以获得高频谱效率,用户间信道延迟扩展对系统误比特率(BER)性能影响较小,而上行链路信道的延迟扩展对系统BER性能影响较大。     

基于Frobenius范数的正交空时多格形编码设计

基于Frobenius范数理论,提出了正交空时多格形编码(OST-MTCM)方法.新方法通过在编码网格图中的每个网格传输分支上引入正交码字矩阵,并采用Ungerboeck的星座图扩展和集分割思想,从而在获得满分集增益的同时,也获得优秀的编码增益.仿真结果表明,相对于原有的空时多格形编码方法,在相同的码速率和编码状态数的情况下,新方法可以获得大约1.5 dB左右的性能改善;并且,网格分支上传输码字矩阵正交性的确定极大简化了好码的搜寻过程,无需针对不同的信道衰落条件设计不同的编码方案.     

基于JADE与特征提取的正交/非正交空时分组码盲识别

针对非协作多输入多输出通信系统中正交空时分组码(orthogonal space-time block codes, OSTBC)与非正交空时分组码(non-orthogonal space-time block code, NOSTBC)的盲识别问题,提出结合特征值矩阵联合近似对角化(joint approximate diagonalization of eigenvalue matrix, JADE)与特征提取的盲识别方法。首先将接收信号转换为盲源分离问题中的线性瞬时混合模型,然后利用JADE算法估计出该模型的虚拟信道矩阵,根据该信道矩阵的相关矩阵为数量矩阵的特点,从相关矩阵中提取特征参数,利用此特征参数识别OSTBC与NOSTBC。仿真结果表明,在较低信噪比以及不同的调制模式下,所提方法均可有效识别出OSTBC与NOSTBC。     

多用户条件下利用信道信息结合发送分集的空时编码

给出了多用户条件下利用扩频结合空时编码传输信号的系统模型,然后利用多用户与基站之间的信道冗余,通过提出的天线优选模型对信道进行选择,经优选后的系统,从整体上提高了误码率性能。理论分析和仿真结果表明,该方法具有较好的性能和较强的实用性。     

天线相关条件下空频码的分集特性分析

已有空频码设计的文献分析了在天线不相关假设下一个MIMO-OFDM系统的最大分集阶数,而在实际系统中,发送端和接收端的天线之间的相关性总是很难避免的,已经有理论分析指出这种天线相关性将最终影响系统容量,但并没有明确指出相关性对系统分集特性的影响.通过一种等效的信号模型,通过该模型将频率选择性衰落信道下系统的分析等效为平衰落信道下的分析,并导出了存在天线相关情况下码字的成对错误概率,并通过对码字成对错误概率的分析给出了存在天线相关情况下系统能提供的最大分集阶数以及码设计的一些特性.     

时变信道下基于多接收天线的OSTBC译码器研究

针对传统正交空时分组码(OSTBC)均假设码字周期内为静态平坦信道,而实际环境由于接收端的运动引起信道时间选择性衰落,导致传统译码算法在高信噪比下性能严重下降的问题,并且以往算法只适用于两根发射天线的系统,提出一种适用于四根发射天线和多根接收天线的快时变衰落信道译码算法,该算法采用改进的迫零译码,对噪声扩展进行了有效抑制,克服了其他算法出现地板效应的缺陷,并且计算复杂度低.     

准正交空时分组码的自适应正交化设计

为了能够在满足空时分组码完全分集的同时尽可能的降低译码复杂度,提出了准正交空时分组码的自适应正交化设计方案。在准正交空时分组码的编码结构上添加自适应系数,根据当前信道状态信息计算得到自适应系数的具体数值,使得传输数据符号之间相互正交,彼此没有干扰,从而实现完全分集,并且可以采用复杂度低的单符号译码方法恢复数据。仿真结果表明,准正交空时分组码自适应正交化设计方案的误码率性能明显好于利用星座旋转获得完全分集的准正交空时分组码方案,并且,只需要采用有限反馈的方法就能够实现近似理想反馈的误码率性能。

Abstract：

Adaptive orthogonalization design for quasi-orthogonal space-time block codes was proposed to achieve full diversity and decrease decoding complexity.Known of channel state information,adaptive parameter could be calculated and input symbols could be coded in the designed structure.With the particular space-time codes structure,symbols on different antenna were orthogonal to each others and received symbols could be single-symbol decoded.Simulation results show that the adaptive scheme has obvious advantage compared with constellation rotation scheme.Limited feedback scheme is feasible and has almost the same optimal performance as the ideal full feedback scheme.     

适于高速无线通信系统的空时分组码组合QAM调制方案

空时分组码 (STBC)利用多输入 多输出 (MIMO)无线通信系统的本质特性 ,通过提供发射天线分集和接收端的信号处理 ,从本质上提高了无线通信系统的容量 ,并以其编译码算法简单的特点获得了广泛关注和应用。在介绍了空时码和多输入 多输出无线通信系统的系统模型后 ,以基本的两天线空时分组码C2 为例给出了其编码和解码算法 ,并基于此提出了适于高速无线通信系统的空时分组编码结合正交调制 (QAM)的通信方案。最后给出了该方案在 16 QAM调制条件下几种典型空时分组码的误符率和误码率的性能仿真结果。结果表明 ,该方案是一种适于高速无线通信系统的优选方案     

基于多层规划的供应链合作谈判

基于多层规划理论建立了一种新的供应链合作谈判模型,并提供了基于模糊数学理论的交互式求解算法.针对由制造商、分销中心和零售商组成的多级分布式供应链系统,建立了三层规划生产-分销计划谈判模型,设计了模糊交互式求解方法,为便于比较,同时建立了分散式非合作策略和集中合作下的计划模型.算例仿真验证了模型及交互式三层规划法的可行性及有效性,并且通过比较分析,得到谈判合作策略协调效果好、可执行性高的结论.     

基于多智能体强化学习的多机器人协作策略研究

研究了一种基于智能体动作预测的多智能体强化学习算法. 在多智能体系统中,学习智能体选择动作不可避免地要受到其他智能体执行动作的影响,因此强化学习系统需要考虑多智能体的联合状态和联合动作.基于此,提出使用概率神经网络来预测其他智能体动作的方法,从而构成多智能体联合动作,实现了多智能体强化学习算法. 此外,研究了该方法在足球机器人协作策略学习中的应用,使多机器人系统能够通过与环境的交互学习来掌握行为策略,从而实现多机器人的分工和协作.     

面向深空通信的中继协作喷泉码设计

针对未来深空超远距离通信无法建立有效的点对点链路及大路径损耗、大传播延时等难题,提出了一种基于中继协作网络模型下的喷泉编码转发方案。与现有的空间传输协议相比,喷泉码能够以较低的编译码复杂度为下行数据分组提供前向纠删保护,降低确认重传的次数,有效减少传输时延。在地球〖CD*2〗火星通信场景下,对中继编码协作转发方案的复杂度和能量开销进行了性能评估,并在理论上分析了中继卫星的位置对系统性能的影响。仿真结果表明,中继喷泉编码协作转发方案可有效节约深空环境下通信系统的能量开销。     

基于单反馈SLT码的纠错码与MP联合译码

转移LT(shifted Luby transform,SLT)码是信源依据接收端的反馈信息进行的LT(Luby transform,LT)编码方法,这种编码方法可以有效地减少解码所需要的数据包个数,由此,本文针对基于单次反馈SLT码的信道纠错码与信息传递(message propagation,MP)联合译码方法,对原有的转移鲁棒孤立子分布(shifted robust soliton distribution,SRSD)函数进行改进得到适合MP联合译码的扩展转移鲁棒孤立子分布(expand shifted robust soliton distribution,ESRSD)函数。将本文提出的ESRSD用于MP联合译码方案分别与LT码、反馈SRSD MP联合译码相比,实验结果显示,采用本文提出的ESRSD进行编码在MP译码所需要数据包的个数最少。     

Differential modulation based on space-time block codes

A differential modulation scheme using space-time block codes is put forward. Compared with other schemes, our scheme has lower computational complexity and has a simpler decoder. In the case of three or four transmitter antennas, our scheme has a higher rate a higher coding gain and a lower bit error rate for a given rate. Then we made simulations for space-time block codes as well as group codes in the case of two, three, four and five transmit antennas. The simulations prove that using two transmit antennas, one receive antenna and code rate of 4 bits/s/Hz, the differential STBC method outperform the differential group codes method by 4 dB. Useing three, four and five transmit antennas, one receive antenna, and code rate of 3 bits/s/Hz are adopted, the differential STBC method outperform the differential group codes method by 5 dB, 6. 5 dB and 7 dB, respectively. In other words, the differential modulation scheme based on space-time block code is better than the corresponding differential modulation     

Construction of time-frequency codes based on protograph LDPC codes in OFDM communication systems

This paper proposes a scheme to construct timefrequency codes based on protograph low density parity check (LDPC) codes in orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) communication systems.This approach synthesizes two techniques:protograph LDPC codes and OFDM.One symbol of encoded information by protograph LDPC codes corresponds to one subcarrier,namely the length of encoded information equals to the number of subcarriers.The design of good protograph LDPC codes with short lengths is given,and the proposed protograph LDPC codes can be of fast encoding,which can reduce the encoding complexity and simplify encoder hardware implementation.The proposed approach provides a higher coding gain in the Rayleigh fading channel.The simulation results in the Rayleigh fading channel show that the bit error rate(BER) performance of the proposed time-frequency codes is as good as random LDPC-OFDM codes and is better than Tanner LDPC-OFDM codes under the condition of different fading coefficients.     

一种增加纵向校验的LDPC码方法及其性能研究

基于LDPC码在译码和差错平底区域的一些特殊性质,提出了一种为GF(2)域上的LDPC码已编码码字增加纵向校验码字的方法。在阐述此方法的基础上,给出了此算法的电路结构,并着重从理论分析了其性能。最后通过仿真,表明随着LDPC码译码错误率的减小而其整体译码错误率成指数形式减小,由此,能有效降低原LDPC码的错误平底。     

基于树图剪枝的极化码译码简化算法

极化码是一种在二元对称信道下能够逼近香农限的信道编码,但其经典译码算法连续删除(successive cancellation,SC)译码和置信传播(belief propagation,BP)译码的复杂度较高,使得译码过程具有较大的计算复杂度和译码时延。对极化码译码过程的树图建模分析并对节点分类,证明了树图中部分节点对应的译码运算是冗余的。由此设计了树图剪枝的简化译码算法,在保证误码性能不变的前提下,明显降低了现有译码算法的计算复杂度。仿真结果证明,简化后SC译码和BP译码的译码复杂度较原始算法分别降低了36%~65%和41%~67%。     

基于无码率码的独立窗不等差错保护方案

提出一种能够匹配多媒体业务特性的独立窗口LT码（independent window LT, IW-LT）不等差错保护方案,采用无码率LT码对不同重要等级的数据分别进行独立选窗和编码。通过与或树分析法推导了IW LT码的渐近译码性能,并结合多目标进化算法联合优化编码度分布和选窗概率,以精确匹配预设的不等保护增益及译码开销,增加了不等差错保护方案的灵活性。仿真证明,IW LT码与现有的无码率码不等差错保护方案相比,能在精确匹配不等差错性能参数的前提下,获得更低的译码差错概率。