空间分集对正交频分复用无线局域网吞吐量性能的改善

阐述采用正交空时编码的发射分集以及采用最大比合并的接收分集的基本原理.通过仿真比较两种分集方案在改善正交频分复用无线局域网吞吐量性能上的不同效果.理论分析和仿真结果表明,两种分集方案都能较大提高正交频分复用无线局域网的吞吐量,并且接收分集的性能要优于发射分集.     

网格编码调制与空时块码的级联和空时格码的比较

介绍了空时编码,阐述了正交空时分组编码的编解码过程及其与网格编码调制相结合的系统,并对空时分组编码、空时格栅编码、网格编码调制和空时分组编码级联这三者在相同的发送功率、相同的信息速率和相同的频带利用率的条件下的BER(误比特率)性能进行了比较,得出简单的网格编码调制和空时分组编码级联后的系统,可以比同复杂度甚至更高复杂度的空时格栅编码系统节省SNR(信噪比)。结论是针对两根发送天线和一根接收天线的,但对于更多天线的无线系统同样适用。     

分布式空时码协作分集系统的性能分析

提出了一种基于分布式空时码的非正交协作分集(DSTC-NOCD)系统.利用译码转发(DF)中继信道模型,推导了BPSK星座调制下系统误码率的理论值,并分析了协作用户上行信道和用户间信道质量对系统性能的影响.仿真结果表明:与直接传输系统相比,DSTC-NOCD系统能获得显著的性能增益,在用户间信道高信噪比条件下能获得完全分集增益;且在可接受的性能损失条件下能够获得比OCD系统更高的频谱效率.     

地面数字电视广播系统的发射分集实现

中国地面数字电视广播系统采用了时域同步正交频分复用(TDS-OFDM)技术。在该系统中实现双天线发射分集时,不同天线发送的训练序列在独立链路上传输,到达接收端时相互之间存在干扰。该文提出了一种有效实现双天线发射分集的帧结构,将一组伪随机序列对经过空时编码后,分别作为双天线发射信号帧中二个帧时隙的帧头序列。基于该帧结构,给出了迭代的信道估计算法,提高了在衰落信道下系统的接收性能,可以改善电视信号的覆盖范围。     

莱斯衰落信道下协作通信的分集接收算法

针对协作通信系统提出一种新型分集接收算法.首先在中继节点对发送信号做空时分组编码处理,当接收机接收到信号后进行快速傅里叶变换,再进行空时与频域的联合均衡运算,最后变换到时域硬判决,从而得到发送信号的估计结果.通过采用判决反馈与干扰抵消等联合处理方法,可获得中继的协作分集增益,降低了均衡过程的信噪比损失,提高了协作通信的传输质量.仿真结果表明,当信噪比为12 d B时,所提接收算法可将传统算法的误码率数量级从10-2降低到10-3.     

对Rayleigh相关信道的分集性能研究

研究了在 Rayleigh衰落下具有不同相关性的分集支路的分集性能。研究的分集策略是最大比合并和选择合并 ,采用 Monte Carlo方法仿真了系统输出信噪比超过门限的概率。结果表明 :在最大比合并下 ,当各路平均信噪比与门限相比较小时 (两路时约为 - 4d B,三路时约为- 13d B) ,各分集支路越相关 ,输出信噪比超过门限的概率越大。在其他情况下 ,各分集支路越独立 ,分集效果越好 ,并且最大比合并总是优于选择合并     

AF-DSTC协作通信中基于中断概率的功率分配方法

为了降低协作通信系统中的通信中断概率,研究了放大转发-分布式空时编码(AF-DSTC)协作通信协议,分析了各协作节点间的功率分配问题,并提出了一种在已知信道平均增益时,以降低系统中断概率为目标的功率分配方案.各协作节点根据其收到的源信号功率以及到目标节点的信道平均功率增益,计算其选取决定系数(SDP),其中SDP高于选取门限的协作节点将平均分配发射功率.研究结果表明,该方案计算复杂度低,仅需知道信道的平均增益,较大地降低了通信中断概率,在B3G/4G移动通信系统中具有一定的实用价值.     

一种基于最大比合并的Turbo乘积码自适应编码调制方法

为了增强高速多媒体无线通信系统在衰落环境中的传输效率,提出了一种基于最大比合并的Turbo乘积码自适应编码调制的通信方法;通过采用信道补偿最佳速率自适应策略,研究了优化的模式切换门限;分析了在瑞利信道环境中自适应传输的系统容量性能.研究表明:所设计的自适应系统具有较强的抗衰落能力;随着分集阶数的增加,其频谱利用率将可以逼近高斯信道香农容量限.     

基于STBC-OFDM的非协作虚拟MIMO传输策略

针对多用户配对虚拟MIMO(multiple input multiple output)安全性差、对信道估计器依赖性强的问题,在分析理想MIMO系统和多径SISO(single input single output)系统本质关系的基础上,提出一种基于空时分组编码STBC(space-time block coding)和正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)的非协作式虚拟MIMO传输策略.在发送端,为了获得最佳发射分集增益,利用信道循环矩阵奇异值分解(singular value decomposition,SVD)后得到的左酉矩阵进行预编码;在接收端,为了获得平行子信道传输效果,提出一种基于低复杂度线性STBC译码和傅里叶变换预解码的非协作虚拟MIMO接收方案.该虚拟MIMO在收发两端均无需信道瞬时信息,以非协作方式在单天线内模拟多天线收发效果.仿真分析结果表明该虚拟MIMO系统能有效逼近实际理想MIMO的系统容量和误比特率性能,显著降低了虚拟MIMO系统的检测门限.该结果验证了其有效性和优越性.     

异构协作网络中采用令牌漏桶的多接入业务分配算法

针对异构协作网络中业务突发性引起拥塞的问题,提出一种基于令牌漏桶的多接入业务分配(TATB)算法。该算法首先通过在城域网中加入令牌漏桶来限制和平滑业务的突发性,将令牌漏桶看作一个离散时间的马尔科夫链,得到第1跳的平均传输时延,将第2跳看作服务时间服从指数分布的队列模型,得到系统的平均时延,然后以系统平均时延最小化为目标,以队列的稳定性作为约束条件,构建了优化问题,并证明该问题为凸问题,最后通过拉格朗日对偶分解,采用牛顿投影法调整业务的分配,用梯度投影法调节分配业务的价格因子。仿真结果表明:TATB算法不仅可以获得更小的系统时延,而且需要迭代的次数少,减少了系统的信令开销,便于实现;TATB算法的时延仅分别是未考虑令牌漏斗算法、负载均衡算法和基于路径等分配算法时延的28%、27%和24%。     

基于旋转矩阵的差分酉空时编码调制

针对传统的差分酉空时编码调制在高信噪比(大于10dB)时,性能仍不理想的问题,引入旋转矩阵思想,提出了一种新的差分酉空时调制星座图的设计方法.该方法设计的非群星座图,比传统的循环群码有更大的分集乘积,因而理论上有更好的性能.同时可以通过对该方法进行简化来降低计算复杂度:当星座图的大小为偶数时,该算法可以简化为3个参数.仿真结果表明,在BER(Bit Error Rate)为10-4的情况下,用新提出的方法设计的差分酉空时码的性能比循环酉空时码的性能要好近1dB.     

协作通信系统中的一种高效分集传输技术

研究协作通信系统中结合空时分组码与频域均衡的传输方案,采用判决反馈与干扰抵消等算法对该方案进行优化. 中继节点对发射信号进行空时分组编码后发送,接收机将收到的信号做快速傅里叶变换处理,再进行空间-频域的联合均衡,最后变换回时域判决,即可得到发送信息的估计结果. 该方案可获取中继提供的协作分集增益,且频域处理复杂度很低. 本文通过判决反馈和干扰抵消等信号处理手段降低均衡过程带来的信噪比损失,提高了该算法在协作通信信道下的传输性能,计算机仿真结果表明,当信噪比为12 dB时,新算法可将原算法的误码率从10-2以上降低到10-3以下.      

酉矩阵的一个新判定

把矩阵体积的概念推广到复数域上,并利用复矩阵体积的性质给出酉矩阵的一个新判定.     

一类由群表示诱导的矩阵函数

讨论ｄＧＭ（Ａ）的性质．这里Ｇ是ｎ次对称群Ｓｎ的子群,而ｄＧＭ表示群Ｇ的酉表示Ｍ诱导的矩阵函数．所得结果推广了ｄＧλ（Ａ）的性质,这里λ是群Ｇ的特征标．     

基于OFDM调制方式下的协作分集方式性能仿真

协作分集在无线通信中应用极其广泛,正交频分复用技术(OFDM)鉴于自身优势,在系统的频谱利用率、功率利用率、系统复杂性等方面具有很强的竞争力.首先介绍了协作分集中的两种协作方式与OFDM系统框架,对比分析了解码转发与放大转发在实现各自转发上所具有的优缺点;对比分析了CRC编码OFDM系统与卷积码编码OFDM系统仿真性能,决定采用卷积码实现OFDM协作分集中解码转发法(decode and forward,DAF)的编解码,并对OFDM协作分集的两种协作方式进行了系统仿真.仿真结果表明,加入协作分集的OFDM系统,获得了显著的分集增益,系统性能得到提高.     

基于逐比特MAP算法的Turbo编码调制方式

给出了一种基于逐比特MAP算法的Turbo编码与多元调制相结合的编码调制方式。该编码调制方式通过删截Turbo码的校验位以获得高编码效率，将复用后的编码输出以Gray映射方式与多元调制结合从而获得高频带利用率，并采用逐比特MAP算法进行迭代译码。仿真结果表明，将Turbo码的高编码增益与多元调制的高频谱利用率有效地结合在一起，是一种功率和频谱高效的编码调制方式，它比传统的网格编码调制(TCM)方式有着更好的性能。     

n维空间随机矩阵变换的音频置乱算法

针对一维线性序列置乱方法加密参数少、特殊矩阵变换易受攻击等问题,提出一种n维空间随机矩阵变换的音频置乱算法.引入m进制转换的思想,将音频序列采样点值进行变维操作,再通过随机变换阵进行矩阵变换完成置乱.算法的音频置乱恢复无需计算最小可恢复周期,仅通过随机变换阵在Zm上的逆阵进行一性次恢复即可.实验结果表明,算法在任意n维空间均具有很好的置乱效果,置乱和恢复代价较低,鲁棒性较强,能抵抗添加高斯白噪声、滤波、任意剪切、缩放音频值等攻击.     

基于矩阵分解与随机森林的多准则推荐算法

现今的推荐算法大多忽略用户偏好和项目属性中的多个特征,而是在单一推荐准则的基础上训练模型进行推荐. 基于多准则的推荐算法通过考虑用户偏好的多个方面,可以为用户行为提供更加准确的预测. 酒店是旅游行业中重要的环节,为了提高旅客体验,实现酒店评分预测,提出了基于矩阵分解与随机森林的多准则推荐算法. 该算法分两步实现,通过矩阵分解训练得出用户对物品在各个准则上的评分特征,然后随机森林学习评分特征预测最终评分. 实验结果显示,相较传统算法,基于矩阵分解与随机森林的多准则推荐算法的准确性和实用价值更高.     

采用随机矩阵的多扩展目标滤波器

针对杂波环境下多扩展目标的运动状态和形状信息的联合估计跟踪的问题,提出了一种基于随机矩阵的扩展目标跟踪算法。该算法采用具有噪声基于密度的空间聚类(DBSCAN)划分与预测划分相结合的联合划分算法对量测集进行划分,然后采用联合概率数据关联(JPDA)的软关联思想建立量测簇与扩展目标之间的对应关系,最后采用随机矩阵法对扩展目标进行估计获得运动状态和形状信息,特点是:将量测集划分为互不相交的几个簇,以使每个簇中的量测源于同一目标或杂波;建立量测簇与扩展目标之间的关联关系及状态更新。联合划分算法与DBSCAN划分的比较仿真实验表明,在有距离相近目标时采用联合划分算法比采用DBSCAN划分的滤波器的跟踪效果好得多。所提多扩展目标滤波器与ET-GMPDH滤波器的仿真实验表明,所提算法有较高的跟踪精度、较大的检测概率及较小的虚警概率。