全双工蜂窝网络中用户协作D2D通信的性能分析与优化

提出一种蜂窝网络中全双工蜂窝用户协作D2D(device to device)通信机制,全双工蜂窝用户采用功率域叠加支持上行传输和D2D通信并发,为无直传链路的D2D用户对协作中继;分析了系统的可达速率域,提出了一种基于最大-最小可达速率的功率分配算法。仿真分析表明,随着自干扰消除性能的提升,系统的可达速率域扩大,全双工协作D2D通信的可达速率域显著大于半双工协作D2D通信,且蜂窝上行链路和协作D2D链路间存在可达速率折中;功率分配算法能根据信道状态动态调整蜂窝用户的发射 率和功率分配因子,功率效率高,且随着最大发射功率的增加,蜂窝上行链路和协作D2D链路的可达速率趋同,能满足最大-最小准则,兼顾蜂窝上行链路和协作D2D链路间的公平性。     

2n-1次Hamilton系统的临界周期分岔

作者研究了一类只含有奇数次项的Hamilton系统的临界周期分岔.作者首先确定了细中心的阶数,然后证明了至多产生m-1个局部临界周期,并且最大个数m-1可达.     

基于POMDP的贪婪算法次优频谱接入

在ad hoc网络中, 由于受硬件和能量的限制,在没有数据发送的情况下,次用户无法监控到频谱,不能执行全频谱的感知,因此,针对现有的机会频谱接入(OSA)算法大都基于信道状态具有完全知识的马尔科夫建模的情况,本文提出了基于部分可观察的马尔科夫(POMDP)的决策论方法,该方法综合考虑了机会频谱共享系统的感知和接入优化策略。由于受维数灾难的影响,本文设计了一种基于贪婪算法次优的频谱接入方法,并从理想感知和感知错误存在两方面进行仿真分析。结果表明,在POMDP模型下该方法能有效地避免主次用户之间的资源使用冲突,实现对频谱的有效利用。     

多径Rayleigh衰落信道中二元正交码扩频多址通信系统的性能分析

研究了随机二元正交码直接序列扩频多址信号在多径Rayleigh衰落信道传输中,在非相干RAKE接收机中采用两种不同最大选择接收方案(最大输出信噪比选择及最大输出功率选择分集接收)时,系统的差错特性和差错概率表达式.数值计算结果示出了在多径衰落信道中,分集接收对扩频多址系统性能的影响,同时表明在多径Rayleigh衰落信道中,最大输出功率选择分集接收时扩频系统的差错性能优于最大输出信噪比选择时扩频系统的差错特性.     

受分子寿命影响的中继最大可达传输速率

基于扩散的分子通信以分子作为信息载体进行信息的传输,分子在信道中做布朗运动,遵循菲克扩散定律.随着扩散距离的增加,分子浓度急速衰减,造成信道可达传输速率非常低,因此,可以采用中继传输来提高传输性能.鉴于扩散分子通信中继可达传输速率是业界研究的热点与难点,采用配体-受体结合机制,考虑分子寿命及分子到达概率等因素的影响,研究了基于扩散的分子通信中继信道对分子传输可达速率的影响,也探索了基于分子寿命的中继节点位置对中继可达传输速率的影响.仿真结果显示,随着分子寿命的增加,分子在信道中存在的时间增加,使得信道最大传输速率增大.同时,随着分子寿命的增加,中继节点需要靠向接收端,才能使信道最大传输速率达到最大.     

单蜂窝多用户系统下行链路中一种基于虚用户的调度算法

提出一种应用于机会波束成形系统的基于虚用户的调度方案.在单蜂窝多用户系统下行链路中,将用户的服务质量按其所拥有的应用连接数量划分为若干级别,其中高级用户以多个普通用户的身份参与调度.将该调度方案与传统的PFS算法相结合,提出VU-PFS算法.数值分析表明,新算法在保证系统吞吐量和普通用户间公平性的同时,也为高级用户提供了一定的QoS保障.     

如何实现应变传感器的高精度检测

应变传感器的信号非常微弱,其幅度甚至小于干扰信号,因而必须通过精密检测电路抑制干扰。应变传感器信号具有其物理极限,利用载频技术实现了信号最大化。通过作为感应信号源的高精度感应分频器和自动校准的周期数可得到很高的增益稳定性。采用高精度检测单元和通用宽频带放大器系统可以高分辨率、高稳定性、有效地抑制和衰减干扰信号与不期望的动态信号,实现高精度检测。     

2004年第6卷总目次

The signals of strain gauge transducers are very small. In consequence, error signals can even exceed the measuring signal amplitudes and therefore must be suppressed by sophisticated measuring circuits. There are absolute physical limits for the resolution of strain gauge transducer signals and the carrier frequency technique can get very close to the boundary of theoretically achievable maximum resolution. Very high gain stability can be achieved with very precise inductive dividers as reference signal sources and with auto-calibration cycles. Realisations of the philosophy are shown for high-precision static measuring units and for universal broadband amplifier systems.     

多码道扩频多址ALOHA系统吞吐性能分析

对多个码分信道情况下扩频多ALOHA(additive link on-line hawai sysetm)系统的吞吐性能进行了深入研究,并与单个码分信道时的扩频ALOHA系统以及传统ALOHA系统进行了吞吐量性能的比较,给出了相应的仿真和数值结果。结果表明,多码道扩频多址ALOHA系统可以显著提高网络的吞吐性能,在低复杂度和高信道利用率的无线分组网络应用中具有重要意义。     

基于定向天线和机会中继的DF协作通信系统性能分析

定向天线(directional antenna,DA)的电磁波波束具有较小的成型角度,仅能覆盖某一方向上的通信节点,相比全向天线(omni-directional antenna, ODA),具有方向性好、功率增益大、传输距离远以及满足军事通信射频隐身等优点。协作通信技术通过节点间的相互辅助,对抗信道衰落,实现协作分集。为了实现有限节点间如车间、船间且需要采用定向天线的可靠通信,提出了将定向天线和采用解码转发型最佳中继选择的机会中继协作策略(opportunistic relaying,OR)相结合的解决方案,在此基础上推导出相应的通信系统中断概率理论公式,并对中断概率和信噪比、中继节点数、天线增益以及信道衰落系数之间的关系进行了数值仿真分析,以及和全向天线系统进行了比较分析。理论分析和仿真结果表明：在有限节点间定向通信中,采用定向天线的协作通信系统性能与各节点定向天线增益、信道质量和功率分配方式密切相关,适合在小信噪比及深衰落信道环境下采用。最后,进一步分析得出最优功率分配(Optimal power allocation, OPA)比平均功率分配(average power allocation,APA)性能更优。     

车联网中基于非正交多址接入的簇重叠区域性能改进

由于车辆的高移动性和有限的移动范围,车辆分簇被认为是提高道路交通效率的一种有效方法.为了支持车联网中不断增长的业务量,提出了一种基于非正交多址接入技术的簇重叠区域(cluster overlap region with non-orthogonal multiple ac-cess,COR-NOMA)性能改进方案,该方案在目的车辆处利用最大比率合并(maximum ratio combining,MRC)来改进遍历和速率(sum-rate,SR),能有效降低相邻两个簇间冲突概率和传输延迟.分析了独立瑞利衰落信道下该方案的可达平均SR,并给出了其闭式表达式.数值结果验证了理论分析的正确性,所提出的COR-NOMA叠加编码信号传输方案能显著改善V2X(Vehi-cle to Everything)网络中车辆SR的性能.     

Traffic sensitive spectrum access scheme for cognitive radio networks

A traffic sensitive spectrum access scheme is proposed to satisfy the traffic load requirement of secondary users （SUs）. In the proposed design, SU only accesses available channels which can meet the traffic demand. To achieve this, the expected transmission time （E3W） of the SU is calcu- lated first based on the delivery ratio. Then, the channel idle time is estimated based on the activity of primary users （PUs）. Therefore, available channels with estimated idle time longer than ETr could be chosen. With high probability, the SU can finish transmission on these channels without disruption, thereby satisfying the traffic load demand of the SU. Finally, our method is extended to the multi-channel scenario where each SU can access multiple channels simultaneously. Performance analysis shows that our method satisfies the requirement of SUs while effectively improving the throughput.     

基于机会调度的上行认知中继蜂窝网络中断性能研究

对基于机会调度的上行两跳认知放大中继蜂窝网络的中断性能进行研究,导出了该系统的中断概率封闭表达式和高信噪比下的中断概率近似表达式。该系统中有多个源节点,研究表明,通过选择最优的次用户进行信息传输,系统中断性能可得到改善。仿真验证了理论推导的正确性。     

基于预测机制的认知无线电机会频谱接入

基于认知无线电(CR)的机会频谱接入技术,近年成为一个研究热点,但大部分文献是根据当前主用户的频谱活动情况来指导次用户的频谱接入。提出一种新的接入机制,根据主用户过去和现在的频谱活动来预测其未来的频谱活动,从而使次用户可以接入可用性高的频段,减少与主用户发生冲突碰撞的可能性。另外,门限值的设定更进一步减少了不可靠的频段,使次用户的通信质量得以提高。通过仿真实验可看出,与传统的接入机制以及未设门限值的接入机制相比较,所提方案能有效地减少主次用户之间的冲突碰撞率。     

Ultrafast polarization optical switch constructed from one-dimensional photonic crystal and its performance analysis

All-optical switch with the ultrafast optical switching rate is a key device in the next generation optical network. In this article, we propose a polarization switch with ps switching time, which is constructed from one-dimensional resonant photonic crystal （1D RPC）. The model of switch operating at 1.5 μm is established based on the optical stark effect （OSE）. We calculate the performance indices of the switch and the influences of errors of periods and refractive index on the performance characteristics.     

直扩通信抑制窄带干扰非线性内插滤波器的性能分析

研究了非线性内插滤波器在直扩通信中抑制窄带干扰能力,导出非线性内插滤波器的性能改善因子的闭合表达式,并与相应的非线性预测滤波器进行比较,得出非线性内插滤波器的干扰抑制能力优于非线性预测滤波器     

联合随机波束成形与迫零预编码的多波束选择

随机波束成形(RBF)在系统用户足够多时,具有与最优预编码方案相同的容量尺度,当系统用户少时,性能却下降严重。针对该问题,提出了联合RBF和迫零波束成形(ZFBF)的广播信道预编码方案。该方案利用RBF实现用户的初步调度,然后要求初选用户附加反馈量化的信道方向信息(CDI)和信道质量信息(CQI),在基站根据CDI和CQI反馈完成最终波束选择和ZFBF预编码。仿真结果表明,所提出的预编码方案,与现有的增强型RBF相比,在基本不增加上行链路反馈量的前提下,可明显提高系统和容量。     

基于极化分集的DF机会中继协作通信系统性能分析

提出对机会中继协作通信系统节点配置极化天线,实现节点到节点无线信号的极化分集,达到通过改善通信链路质量来提升DF机会中继协作通信系统整体性能的目的。由于电磁波信号在传播过程中经过地表及障碍物多次反射、折射、散射以及极化偏转,协作节点和目的节点配置的极化天线接收到的两路极化分集信号具有一定相关性和功率不平衡特性。研究了极化分集信号存在相关性和功率不平衡特性对机会中继协作通信系统性能的影响。结果表明,即使两路极化分集信号具有一定的相关性和功率不平衡特性,DF机会中继协作系统在相同信噪比和相同的信道衰落环境下,性能指标也优于未采用极化分集技术的DF机会中继协作通信系统。     

协作意愿感知的机会网络路由算法

机会网络中的节点由于受理性实体所控制表现出不同的协作意愿,从而对网络性能产生显著影响,针对这种情况,提出了一种协作意愿感知的机会网络路由算法,该算法利用消息的平均转发时间来衡量节点间的协作意愿,根据联系概率为消息合理地选取转发节点,采用消息优先级机制来提高缓存和带宽的利用率.仿真结果表明,该算法能有效地改善网络性能.     

基于多目标优化认知无线电干扰抑制算法

认知无线电系统的重要原则是保障授权用户的通信质量,为了提高授权用户的通信质量必须有效抑制授权用户与认知用户的载波间干扰,为此提出了基于多目标优化的认知无线电干扰抑制算法。该算法通过分析频谱池中影响授权用户的载波间干扰能量,定位出认知用户子载波中对授权用户产生最大干扰的子载波序列,在满足认知用户数据传输率目标的前提下,屏蔽这些最大干扰子载波能有效抑制系统干扰能量。仿真结果表明,在满足认知用户目标误码率条件下,新的干扰抑制算法能明显抑制影响授权用户的载波间干扰,使授权用户获得更好的误码率性能。