A passive optical network based on optical code division multiplexing and time division multiple access technology

A passive optical network （PON） scheme based on optical code division multiplexing （OCDM） for the downstream traffics is proposed and analyzed in detail. In the PON, the downstream traffics are broadcasted by OCDM technology to guarantee the security, while the upstream traffics pass through the same optical fiber by the common time division multiple access （TDMA） technology to decrease the cost. This schemes are denoted as OCDM/TDMA-PON, which can be applied to an optical access network （OAN） with full services on demand, such as Internet protocol, video on demand, tele-presence and high quality audio. The proposed OCDM/TDMA-PON scheme combines advantages of PON, TDMA, and OCDM technology. Simulation results indicate that the designed scheme improves the OAN performance, and enhances flexibility and scalability of the system.     

多载波码分多址的渐进频谱效率

多载波码分多址(MC-CDMA)由于其简单的频域均衡原理在近年来备受关注,但是其频谱效率一直尚未明朗.该文从信息论的角度分析了MC-CDMA在多天线通信系统中的应用,得到了当采用匹配滤波器(MF)检测子和线性最小均方误差(MMSE)检测子的渐进频谱效率的闭式表达,研究了可用于指导系统设计的频谱效率与发送天线数和接收天线数的关系.分析表明,MF检测子的峰值频谱效率与发送天线数无关,随接收天线数的增加而增大.线性MMSE检测子的峰值频谱效率与发送天线数有关,随发送天线数的增加而减小,随接收天线数的增加而增大.     

稀疏码多址接入系统中基于分层编码的多播资源分配算法

稀疏码多址接入(sparse code multiple access,SCMA)技术被认为是一种能有效提高频谱效率的技术。将稀疏码多址接入技术应用于无线多播通信中可以扩展多播系统的容量。对多播系统的容量进行了推导,采用分层编码技术应用在SCMA系统的多播传输中,使得系统容量不再受限于多播系统中最差用户的信道质量,采用资源分配算法来最大化多播系统容量。为了减少最优化问题的计算复杂度,又提出了快速次优化算法(fast suboptimal algorithm, FSA),该算法分为码本分配和功率分配2个阶段。仿真结果显示,提出的快速次优化算法在SCMA系统中的多播系统功效要优于正交频分多址接入(orthogonal frequency division multiple access, OFDMA)系统中的多播系统功效。并且,在SCMA系统和OFDMA系统中,提出算法的系统功效都要远优于传统多播(conventional multicast, CM)策略的系统功效。     

基于免疫算法的CDMA多用户检测

多用户检测技术是第三代移动通信系统CDMA中的一项关键技术,在多用户检测中求解最佳矢量问题可以转化为在免疫算法中求解具有最高适应度函数的问题。文章提出了一种基于免疫算法的CDMA多用户检测,并与最佳多用户检测和传统检测器进行比较,实验结果表明该方法可获得接近最佳检测的性能。     

完全互补码CDMA系统的性能仿真

为了减小直接扩频CDMA系统中各用户的多址干扰,研究了一种特殊的扩频序列--完全互补码.介绍了完全互补码的概念和性质,给出了一种完全互补码的生成方法,提出了一种新的扩展完全互补码的方法,讨论了基于完全互补码的CDMA系统模型.对该模型在加性高斯白噪声信道和瑞利衰落信道中的性能进行了仿真,并与基于Gold序列和m序列的CDMA系统的性能进行了分析比较.结果表明,基于完全互补码的CDMA系统具有很好的抗多址干扰性能.     

交织多址接入系统定点Logistic交织序列生成算法

交织多址接入(interleave division multiple access, IDMA)技术作为典型的非正交多址接入技术,受到学术界和产业界的广泛关注。为降低IDMA系统多用户检测过程存储空间和计算复杂度,采用双极性化的定点Logistic序列与待(解)交织序列对应相乘方式完成(解)交织;同时,为降低任意量化比特长度的定点Logistic序列生成过程时延,采用现场可编程逻辑门阵列进行生成。利用Logistic系统李雅普诺夫指数,确定处于混沌状态的定点Logistic序列量化比特长度;基于平衡度和互相关门限,确定定点Logistic序列开始位置和初值;采用查表法构建非对称基本乘法器,并采用移位相加法计算总乘法器。仿真结果表明,所提算法可以充分利用Logistic序列混沌、平衡度、相关等特性,具有较好的误码率性能。     

基于扩频通信的伪随机码时间反演多址通信

针对传统时间反演多址技术(time-reversal division multiple access, TRDMA)因用户信道冲激响应空间相关性无法完全正交所引起的多址干扰(multiple access interference,MAI)问题,提出了一种基于扩频通信的伪随机码时间反演多址通信(pseudo-noise code time-reversal division multiple access, PNTRDMA)。该方法在传统TRDMA的基础上,通过在发端为不同用户分配正交的伪随机码,在接收端配备相对应伪随机码对信号进行进一步区分,提高了用户在信道冲激响应空间相关性较高情况下系统的可靠性。通过仿真对PNTRDMA与TRDMA在普通情况下和极端情况下的误码率进行分析,并对PNTRDMA在不同参数情况下的误码率情况进行了分析。仿真结果表明,PNTRDMA能够有效减小MAI,降低系统误码率(bit error rate, BER)。     

基于分块三维小波变换的盲视频水印算法

针对数字视频的版权保护，提出了一种基于分块三维小波变换的视频水印算法，将视频信号分成三维图像块，根据人类视觉系统的特性，选择纹理复杂的运动块进行三维小波变换，对水印信息进行扩频CDMA编码后，将其嵌入到三维块的小波系数中，利用正交码的自相关函数特性来检测水印信息，实现水印的盲提取，实验结果表明，该水印方案在保证视频视觉质量的同时，对于针对视频水印的特殊攻击具有高鲁棒性。     

基于克莱姆—施密特正交化法则的多用户检测器

提出了码分多址（CDMA）系统中一种基于克莱姆-施密特正交化法则的多址干扰抑制算法,不同于传统的多用户检测算法中采用扩频序列对接收信号进行解扩,该算法运用克莱姆-施密特准则递推地完成最优欠妥 扩码的求解,进而对接收信号进行解扩处理,可以实现对多址干扰的完全抑制,性能分析和仿真结果均表明,该算法能有效地抑制CDMA系统中的多址干扰,改善系统的性能。     

多业务CDMA网络中基于中断概率的CAC算法

为了提高码分多址接入(CDM A)系统的资源利用率和吞吐量,保证实时业务的服务质量(Q oS),提出了两种基于用户中断概率的呼叫接纳控制(CAC)算法。两种算法分别将平均或者最大中断概率定义为业务的服务质量,对用户的呼叫进行接纳控制。基于平均中断概率的策略能够提高系统的吞吐量和无线资源的利用率,而基于最大中断概率的呼叫接纳控制策略可以提供更好的Q oS保证。通过仿真,比较了基于平均中断概率的CAC算法与基于资源预留的CAC算法。结果表明:该文提出的算法在系统负载较大时,系统的中断概率能够降低50%以上;同时不需要预留资源,提高了系统的资源利用率。     

一种新的次优多用户检测器

针对码分多址接入(CDM A)系统中最优多用户检测的指数计算复杂度问题,从组合优化的角度提出了一种基于改进遗传算法的多用户检测;这种方法通过增加种群的多样性,可避免单纯使用遗传算法时收敛速度慢、易于出现早熟收敛等缺点;计算机仿真结果表明,该检测器的比特误码性能接近最佳检测器。     

正交频分多址接入系统的上行载波同步跟踪方法

为了解决上行正交频分多址系统中频率偏差导致多用户干扰和载波间干扰的问题,提出了一种载波同步跟踪方法。该方法使用了时频同步跟踪环路,从数据子载波提取相位误差,并利用频域插值补偿多个用户的估计频偏。该方法只需要一个快速Fourier变换(FFT)单元,降低了系统实现复杂度。仿真结果表明:该方法对不同的子载波分配方式具有鲁棒性,与无频偏系统的理想接收性能相比,误码率性能损失小于0.5 dB。此外,该方法可以在10~20个正交频分复用(OFDM)符号内快速收敛。与传统的导频辅助跟踪方法相比,提高了频谱利用率,抗噪声和抗多径衰落性能有明显改善。     

一种新型的CDMA通信信号侦收处理中的同步算法

扩频码的同步是实现对截获到的CDMA无线通信信号信息进行解析的基本条件.依据CDMA2000移动通信系统各用户扩频码的特点,针对该类无中心节点的CDMA通信系统,提出一种新型的CDMA通信信号侦收处理过程中的同步算法,该算法采用信道和时延联合估计技术,通过把用户传播时延的影响置入信道响应矩阵中,首先由信道估计间接获取用...     

TD-LTE集群通信系统基于优先级划分的随机接入算法

在时分长期演进（time division long term evolution,TD-LTE）集群通信系统中,用户接入具有很强的突发性。由于接入资源有限,当接入强度过大时,过多的接入碰撞导致随机接入失败。针对TD-LTE集群通信技术的特点,提出一种根据优先级划分的随机接入算法。该算法根据集群系统中群组与用户之间优先级的不同,将随机接入资源（包括信道资源和时间资源）与相应的发送功率进行划分,使不同优先级的用户拥有不同的接入效果,并通过仿真验证了算法的性能。仿真结果表明,新的算法在用户接入强度过大时能够确保更高的系统通过量;同时,让高优先级用户享有更高的接入成功率和更低的接入时延,以达到在突发状况下快速接入指挥调度的作用。     

一种基于共轭梯度算法的盲自适应干扰抑制技术

盲干扰抑制技术是在不知道系统参数 ,不需要训练序列的情况下 ,有效抑制 Direct Spread Code DivisionMultiple- Access(DS- CDMA)系统的多址干扰的有效方法。根据受限最小输出能量准则并利用空间正交投影技术 ,该文提出了一种新的基于共轭梯度算法的盲自适应干扰抑制算法。仿真分析比较表明 ,与现有的基于 L east Mean- Square(L MS)算法、基于 Recursive L east- Squares (RL S)算法等盲自适应干扰抑制技术相比 ,该算法具有收敛速度快速稳定、输出性能好、计算复杂度适中等优点     

基于时域正交TDO-LMS的变步长盲干扰抑制改进算法

为了寻求一种快速收敛的低复杂度LMS盲多用户检测改进算法,在时域正交TDO-LMS算法基础上,通过对接收向量时域解相关,达到加快步长收敛的目的.静态和动态干扰环境下的仿真结果表明：改进算法克服了传统盲LMS算法中步长受相关矩阵特征值影响的缺点,在保持原先输出信干比性能的前提下,表现出快速的收敛特征和良好的鲁棒性.     

分组码分多址系统话音/数据业务性能分析

基于话音和数据业务各自不同的服务质量（QoS)要求，提出了一种综合话音／数据业务的码分多址（CDMA）系统接入控制方案，设定话音业务优先级高于数据业务，且限制话音用户最大可用码道数量，以保证数据业务的吞吐量，仿真结果表明，该方案充分利用了通话间隙，从而避免浪费有限的频带资源，提高了数据业务的传输效率。     

一种基于正交拉丁方序列和光正交码的二维光正交码MOLS/OOC

在研究正交拉丁方（OLS）与跳频序列关系的基础上,首先提出了一种新的非素数幂中奇数阶两两正交拉丁方组的构造方法;然后,以两两正交拉丁方（MOLS）序列作为波长跳频序列,以一维光正交码（OOC）作为时间扩频序列,提出了一种2D-OOC（MOLS/OOC）的构造方法;最后,对构造的新2D-OOC的性能进行了仿真.与PC/OOC等码字对比,二维MOLS/OOC码的波长数并不局限于素数,充分利用了MWOCDMA系统中的有效波长数;而且码字容量逼近理论极限.该方法构造的码字为渐近最优2D-OOC.仿真实验表明,该码字误码性能也较优越.     

基于DDWT的复合型数字图像水印算法

提出了一种鲁棒性数字水印和脆弱性数字水印相结合的复合式水印算法,具有较好的双重保护性能,即用于版权认证方面的鲁棒性数字水印和用于图像内容保护的脆弱性数字水印.首先,对原始图像进行DDWT和SVD变换在频域中嵌入鲁棒性数字水印;然后.,在空域中嵌入脆弱性数字水印.仿真实验表明,该算法具有很好的应用前景.     

宽带码分多址系统中的并行干扰抑制技术

研究了宽带码分多址系统中两级并行干扰对消算法（PIC）的性能,并通过基于MATLAB和COSSAP软件平台的系统仿真验证了结论的正确性。研究和仿真结果都表明,PIC算法在大多数情况下对系统的误码性能都有较大程度的改进,在现有技术条件下基本能够保证系统误码性能的稳定性,是一类具有实际应用价值的算法。