频率选择性信道下空时分组码直接盲信号检测算法

针对空时分组码系统中训练序列的引入会降低系统传输效率的问题,提出了一种在频率选择性衰落信道下无需信道估计直接对空时分组码进行盲信号检测的算法.该算法在发射端采用线性预编码并且在接收端采用子空间方法进行解码.和已提出的其他盲信号检测算法不同,它可以在未知信道信息的情况下以满速率发送和接收信号并获得满的分集增益.该算法可以被推广到有任意发射天线数的空时编码结构.Monte Carlo仿真实验表明,该算法和使用准确信道信息的解码算法性能相近.     

MIMO-OFDM系统的一种新的半盲估计

构造一种在MIMO-OFDM系统下的信道估计算法,该算法是将信道矩阵分解为一个下三角矩阵R和一个酉矩阵Q的估计过程,由此命名为RQ估计.R矩阵可以通过提取接收信号的相关信息盲估计得到,而Q矩阵需要应用Cholesky分解和OPML技术从训练序列中专门估计出来.采用酉矩阵的算法参量化后的待估参数明显减少,信道估计的精度因此得到了极大地改善.另外,这种估计算法在接收天线数目大于或等于发射天线的时候,优势更为明显.实验结果表明,基于Q矩阵的估计比直接的训练序列信道估计算法更为高效;在瑞利衰落信道条件下处理200个训练序列时,两者的性能差距能达到4dB.     

正交频分复用-多天线系统的盲信道估计算法

为了解决多天线系统的识别模糊问题,提出一种基于系统输出信号二阶统计的正交频分复用多天线(OFDM-MIMO)系统盲信道估计算法。该算法从频域角度出发,从而将有限冲击响应信道的识别简化为一系列的无记忆系统识别问题。利用信道频率相关特性降低了算法复杂度,同时解决了算法对样本数的依赖问题。为了去除盲识别的模糊度,设计了带少许导频插入的OFDM-MIMO系统结构,研究了算法的估计精度及其对信道容量的影响。仿真结果表明:2发2收,1024子载波的OFDM-MIMO系统在信噪比为20dB时盲估计的归一化均方误差约为10-2。另外,子载波信道的容量结果表明,在信道变化较快时该文提出的盲估计算法相对于训练方法有明显的容量优势。     

一种空时分组码的迭代盲解码和频偏估计

针对收发两端存在载频偏移时 ,频率选择性信道下 3发 1收空时分组码的解码问题 ,提出了一种不需预知信道信息即可完成解码和载频偏移估计的迭代算法 .该算法利用子空间方法对信道进行盲均衡 ,然后利用空时分组码的编码结构和信号的有限码集特性 ,迭代地估计出各发射天线同接收端之间的载频偏移并完成解码 ,同时利用空时分组码的正交结构 ,将三维寻优问题转化为 3个一维寻优问题 ,从而降低了迭代算法的复杂度 .与原有的直接盲解码算法相比 ,该算法的信噪比性能提高了 3～ 5dB .     

基于802.16d的OFDM导频信道估计

以基于导频的信道估计展开研究.首先总结一般无线信道的多径时变统计特性,给出SUI-3信道模型的仿真实现.在此基础上,研究现有的块状导频插入方式下信道估计算法的原理和性能.基于Alamouti空时编码方案,构建1种具有2个发射天线和1个接收天线的时-频空时编码的正交频分复用(OFDM)系统,提出适用于虚载波系统的基于DFT变换的信道估计算法.该方法利用DFT迭代算法来重构虚载波的频域信道状态信息,通过时域滤波方法来抑制噪声.仿真结果表明:该算法实现了良好的信道估计性能,有效可行.     

空时分组码多载波码分多址系统的空时多用户检测

针对传统的空时编码码分多址系统利用训练序列求解信道信息将导 g致频谱资源浪费这一问题,提出了一种矢量信道冲击响应(VCIR)的盲估计算法,它适用于基站使用多天线的空时分组码多载波码分多址(STBC MC CDMA)系统.与已提出的其他盲VCIR估计算法不同,此算法可以在每用户只使用一个扩频码时实现盲估计,因而不会降低系统中的最大活动用户数.基于估计出的 VCIR,为基站使用多天线的 STBC MC CDMA系统构筑了相应的空时多用户检测器.在系统的基站端使用多天线时,该检测器的活动用户数上限比使用单天线时的对应值有成倍的增加,在用户端使用空时分组码,可以更好地利用发射分集,提高信息的传送速率.仿真结果表明,该检测器不仅可以使用户容量达到系统活动用户数的上限,而且在活动用户数为14、相同信噪比的情况下,使用单根接收天线可以使系统误比特率降低40%.     

基于卡尔曼自回归的LTE天线端口数检测算法

在长期演进(long term evolution, LTE)系统中,传统天线端口数检测使用盲检测的方式分别对1,2和4端口数进行解码,直至物理广播信道系统消息成功通过循环冗余码校验,该方法会产生大量的计算冗余和时延。针对这一问题,提出一种改进的卡尔曼自回归天线端口数检测算法,该算法通过提取不同天线端口对应的小区参考信号得到信道状态信息,并将信道状态的相位信息进行卡尔曼自回归拟合,将自回归拟合后的相位与接收信号相位作差得到的平均值与预设判决门限进行比较,以得到天线端口数判决结果。理论分析与仿真结果表明,改进算法相较于传统盲检测算法节省的时间开销可达49%。在相同信噪比下,相较于其他优化后的门限判决算法,改进算法最多提高约10%的检测成功率且具有更优的抗频偏性能。     

支持向量回归盲检测16PSK信号

鉴于目前信号盲检测算法主要依赖二阶或高阶统计量,均需要大数据量作为基础.而基于小数据量的高阶PSK信号盲检测算法迄今未见.研究了仅依赖小数据量的盲检测16PSK信号算法,采用支持向量回归方法并采用线性ε-不敏感损失函数将16PSK信号盲检测问题转化为无约束优化问题,并采用迭代算法求解该优化问题,进而盲检测16PSK信号.算法验证中采用经典移动通信复数信道进行仿真和分析该方法的性能.     

相关天线下基于波束成型多用户MIMO-OFDM系统子载波分配研究

针对波束成型多用户MIMO-OFDM系统,以优化系统性能为目标,给出一种在天线具有相关性条件下基于部分信道状态信息的子载波分配算法.该算法采用克罗内克(Kronecker)模型作为相关天线的信道模型,并用信道状态统计信息来描述该模型的传递过程,从而得到相应的子载波分配原则.实验结果表明:系统性能不仅与收发两端的天线数量有关,也与天线相关矩阵中的相关系数以及延时反馈参数有关.     

基于子空间跟踪的盲空时多用户检测

针对天线阵同步CDMA系统,运用子空间方法,提出多径条件下空时盲多用户检测方法.用FSYAST子空间跟踪方法来自适应估计信号子空间,同步多径天线阵列系统的信道参数采用Kalman算法自适应估计.仿真结果表明,提出的盲空时多用户检测器性能优于其它子空间多用户检测器.     

一种新的空时码及其盲信道估计

本文提出了一种新的空时码——Hankel空时码。如果在多入多出(MIMO)通信系统中采用这种空时码,那么就能对MIMO系统的传输信道进行盲信道估计,也给出了相应的信道盲估计的算法。另外,相对于其它几种常用的空时码,所提出的空时码可以实现更高的传输速度。仿真结果表明在不同发射和接收天线个数、传输速率以及数据分组条件下,针对所提出的空时码的盲估计算法的性能。     

基于坐标交叉正交设计的空时分组码

提出了基于坐标交叉正交设计的空时分组码(CLOD STBCs)。与复数正交设计空时分组码(COD STBCs)相比，具有相同的译码复杂性，但速率为1的CIOD STBCs对2～4个发射天线都存在，而COD STBCs仅仅对2个发射天线存在；速率为3／4的CIOD STBCs对5～8个发射天线都存在，而广义COD(GCOD)STBCs仅仅对3、4个发射天线存在．最后分别对它们进行了仿真。     

多天线通信系统抗干扰算法的比较研究

多天线可以提高通信系统容量和频谱效率,从而提升传输速率和改善通信质量。将自适应波束形成中的MVDR算法应用于多天线通信系统,对干扰信号进行抑制。与之对比,采用盲源分离中的Fast ICA算法对干扰信号和期望信号进行分离,同样达到了抗干扰的效果。通过仿真比较了阵列误差和信噪比对这两种算法抗干扰性能的影响。分析了性能差异的产生原因,在此基础上给出了两种算法的适用条件和应用建议。     

基于FSS的紧凑型微基站天线

设计了一款1×2双极化微基站天线来解决传统宏基站在信道补盲和信道容量提升上遇到的瓶颈。该双极化微基站天线单元通过采用叠层技术和角馈技术,并结合加载短路金属铜柱的方法来提高单元端口间的隔离度;此外,通过在天线单元间加载由频率选择性表面(frequency selective surface, FSS)构成的隔离墙结构以减小双极化天线单元间的耦合。仿真测试结果表明,该1×2双极化微基站天线各单元在工作频段2.5~2.7 GHz内驻波比小于1.5,端口间隔离度大于30 dB,且具有稳定的方向性。在微基站有限的空间内所设计的双极化微基站天线,具有结构紧凑和隔离度高的特性,且天线单元间相互独立工作。     

一种利用天线旋转的无线传感器网络定位算法

针对无线传感器网络的低成本、低耗能以及准确定位的需求,提出了一种基于多普勒效应的射频干涉旋转定位算法(RRIPS).先利用设置在锚节点上的2个旋转天线发射相同频率的单频信号,产生多普勒效应,再由待测节点通过分析多普勒频率变化规律获得定位所需的距离信息,最终由待定位节点融合锚节点位于不同位置所测得的多组距离信息,从而获得自身的地理位置估计.与基于射频干涉的分布式节点定位方法(DRIPS)相比,RRIPS仅利用待定位节点的常规无线通信设备接收信号,无需与锚节点进行信息交互,算法简单,运算量小,复杂度低,能耗小.仿真实验表明,在信噪比为10dB时,RRIPS比DRIPS在定位精度上提高了1.5m.     

基于复数FastICA算法的盲多用户检测

针对MIMO-OFDM系统,提出了一种基于复数FastICA的盲多用户检测算法.该算法首先利用复数FastICA算法的快速收敛特性来提高多用户的分离速度,同时利用信号的相关函数对复数FastICA算法引起的幅度不确定性和相位不确定性进行了修正,最后将所提出的改进算法与复数自然梯度学习算法(CNGLA)进行仿真比较.结果表明,相比于传统的自然梯度算法,所提算法不仅收敛速度较快,而且具有更低的误码率,另外随着接收天线的增多,信号的分离效果会更好.     

恒模算法在智能天线盲波束形成中的应用

介绍了随机梯度恒模算法和最小二乘恒模算法以及它们在智能天线盲波束形成中的应用，分析了每一种方法的特点，并以八元均匀线阵为例，利用计算机模拟仿真给出了这两种算法的收敛性能．     

基于译码转发中继信道的对角正交设计极化空时分组码

构建了基于译码转发中继信道的对角正交设计极化空时分组码(STPBC),该种码可以通过极化天线进行满码率发射和接收.然后设计了码率为1、发射天线数为2和4的码字矩阵,最后与传统对角正交、传统准正交和极化准正交这3种无中继空时分组码(STBC)分别进行了仿真对比.结果表明:2个发射天线和1个接收天线情况下,当BER=10-3时,BPSK调制下STPBC的性能比无中继传统对角正交情况有3.5dB的增益,QPSK调制下有3dB的增益;4个发射天线和1个接收天线情况下,当BER=10-3时,BPSK调制下比上述3种情况分别有6.0,2.7和-1.5dB的增益,QPSK调制下分别有5.5,2.5和-2.5dB的增益;与无中继极化准正交STBC相比,在SNR较低的情况下所提分组码具有较好的性能.     

非均匀覆盖层谐振腔天线设计

提出了一种非均匀覆盖层谐振腔天线设计方法.通过构造反射系数幅值随天线口径面位置变化的函数来实现谐振腔天线覆盖层的非均匀化.使用金属化过孔作为周期结构覆盖层的谐振单元,分别设计出满足反射系数变化的变谐振单元长度和变过孔直径的两种非均匀覆盖层谐振腔天线.它们的阻抗特性、方向图和增益,同具有等反射系数变化规律的非均匀介质覆盖层谐振腔天线一致.结果表明,覆盖层的反射系数变化规律是非均匀覆盖层谐振腔天线的决定因数.设计出的两种非均匀覆盖层谐振腔天线实测|S_(11)| -10dB阻抗带宽均大于8%,增益均大于18dBi,同时在阻抗带宽内增益相比峰值增益下降均小于1.5dB.     

两种宽缝超宽带天线的脉冲波形保真度比较

设计了两种小型宽缝结构超宽带天线,一种采用接地CPW馈电方式,另一种采用带状线馈电方式.结果表明这两种天线都有较宽的阻抗带宽.分析了两种天线的特性参数,并比较两种天线的增益和辐射特性,给出两种天线在远区场的脉冲波形比较,并得出不同天线结构对脉冲波形的保真度的影响,这对实际超宽带脉冲天线的设计与应用意义重大.