基于最大后验概率的帧同步判决

针对高误码率、高滑码率的恶劣无线数字传输链路,为了提高帧同步判决的可靠度并从而提高系统传输效率,该文提出了一种基于最大后验概率(MAP)的定长帧同步判决算法.该算法能够根据信道实时反馈的误码率和滑码率,并利用特定应用中滑码长度的先验概率特性以及前后帧的相关性进行帧同步判决.这种算法相比传统的帧同步搜索性能有明显的改善,在误码率为5 × 10-2且滑码率为1 ×10-8时,误同步率仍然低于5×10-5.该同步算法还具有可扩展性,可以方便地扩展到变长帧的同步判决、变长包的解复接等多种应用场合.     

大容量宽带卫星通信系统的下行高效传输方法

针对基于非再生式星上处理的大容量宽带卫星通信系统下行链路采用频分复用(FDM)传输方式效率低、性能差的问题,提出并论证了两种特殊的连续波时分复用(CWTDM)方法——分帧交织叠接相加法(AFO)和准正交时分复用(QOTDM)法。首先,两种方法均先将待传输的各路基带复信号采样量化;然后,AFO方法对量化信号进行分帧叠接相加后加上帧头构成复用帧进行下行传输,QOTDM方法采用样点交织的时分复接再添加同步序列后转化为连续信号进行传输。AFO方法对信号复接、分接的处理简单;QOTDM方法复接时只需每路缓存一个样点,有利于实现更大容量的星上交换。与FDM下行传输方式相比,这两种方法的功率效率更高、链路特性更好。仿真结果表明,相较FDM传输方式,QOTDM方法的256个载波下的信干比可提高10dB,子信道隔离度可达到实用要求。     

一种基于快速否定应答的空间网络文件传输协议

针对空间网络中存在的高误码率、长延时、链路速率非对称等问题,提出了一种基于否定确认机制的远程文件管理协议(remote file process protocol,RFPP)协议。RFPP协议采用了信令纠错、否定确认(negative acknowledgment,NAK)快速重传和NAK帧结构压缩等机制,分析表明RFPP比CCSDS文件传输协议(CCSDS file delivery protocol,CFDP)具有更高的传输效率。在低轨卫星非对称链路仿真场景下,RFPP比CFDP的效率提高了7.6%。RFPP协议已成功应用于灵巧通信试验卫星,实测信道利用率大于90%。     

一种支持实时多媒体业务的LTE无线资源调度算法

针对现有LTE下行传输调度未能保证实时多媒体业务服务质量(Quality of Service,QoS)的问题,提出一种改进的支持实时多媒体业务QoS的两层调度方案.该方案的上层根据实时业务时延门限要求从无线帧的角度采用改进算法计算每帧的数据包调度量,下层在保证实时业务QoS的基础上以提高非实时业务吞吐量为目标为混合业务分配无线资源.最后与现有经典调度算法仿真比较,结果表明该算法获得最低的实时业务丢包率,有效保障了实时业务的QoS,同时获得较高的非实时业务吞吐量.     

多天线中继协助的终端直连通信传输方案设计

为了提高蜂窝通信系统的传输效率,一种多天线中继协助的D2D通信链路(MIMO relay aided-D2D,MRA-D2D)的方案被提出。该项研究通过分析中继天线数目、干扰源、接收端之间的距离和功率等信息,设计了MIMO多天线中继协助D2D传输方案的能量效率与通信链路性能的关联表达式。研究结果表明:采用多天线中继辅助,不仅可以通过提高天线数目来提高MRA-D2D链路的接收信干噪比,还可有效提高系统的能量效率;并证明了单纯的提高发射功率并不能提高系统的能量效率。     

利用地理位置的中继选择及功率分配

在协作多中继蜂窝系统下行链路中,提出根据中继节点地理位置和吞吐量增益联合选取中继节点参与移动用户和基站间的协作通信方案,并运用凸优化算法分配各节点功率.仿真结果表明:该方案不仅改善了用户的误码率,并且提高了系统吞吐量.     

深空通信中基于中继选择的文件传输协议

针对深空通信传播时延大、误码率高以及链路间歇性中断的问题,提出一种基于中继选择的深空文件传输协议。该协议将文件传输过程分为跳到跳发送和端到端重传2个阶段。在发送阶段,提出一种中继选择算法,通过分析天体运动规律选择合适的中继节点,并结合深空链路信道特点,分析链路丢包率和信道增益的关系,选择最优中继链路逐跳进行传输,降低丢包率进而减少重传次数;在重传阶段,目的端对数据包进行校验和检查,丢失的数据包通过端到端链路进行重传,保证文件的可靠传输。仿真结果表明,当端到端误码率大于10－5时,所提协议能有效减少重传次数,进而降低传输时延。在误码率为10－3时,与空间数据系统咨询委员会（consultative committee for space data systems,CCSDS）提出的文件传输协议（CCSDS file delivery protocol,CFDP）相比,该协议的传输时间缩短了40％,能较好地适应深空通信环境。     

单向链路失效下的源路由保护倒换

依据IEEE 802.17协议,弹性分组环中所有链路故障都被视作双向链路故障,当环路发生单向链路故障时,为了避免不必要的带宽损失,提出一种改进的源路由保护倒换方案。利用TP(Topology)帧帧头extendedControl域中的保留bit辅助传递链路故障信息,使得环路能够区分单、双向链路故障以便采取最优的重路由操作。分析结果表明:在单向链路故障的情况下,该方案使得环路的故障链路消耗带宽下降了约17%。仿真结果也验证了在单向链路故障下,该方案能够显著提高环路的吞吐量,降低业务的平均延迟时间,并缓解环路的拥塞状况。该方案实现简单,具有很好的应用潜力。     

无线局域网中基于模型的链路自适应算法研究

针对噪声干扰、移动环境下IEEE802.11无线局域网中并没有给出合适的链路自适应机制的问题,提出了一种基于模型的链路自适应算法。该算法在现有模型的基础上,在区分噪声干扰丢失和碰撞丢失的前提下,对IEEE802.11MAC的增强的分布式信道机制进行了建模,将系统的总吞吐量表示为信道接入参数、接收到的数据帧的SINR值、MPDU长度和各个优先级类的活动业务数的函数。并通过仿真实验及与现有调度机制的对比证明了提出的链路自适应算法能有效地提高实时业务的吞吐量、降低时延。     

矿井数字移动通信新型帧同步保护方案

介绍了一种在多址方式为TDMA的蜂窝制矿井数字移动通信系统中帧同步的实现,针对井下多径衰落大的特点,提出了一种新型的抗衰落帧同步保护方案。井将该方案与CCTTT推荐的帧同步保护方案进行比较,分别阐述两个方案的工作机制井分析它们的工作特点,理论分析和井下试验都表明CCTTT方案在多径衰落较严重的井下难以达到理想的通信效果。在误码率较高的井下环境,抗衰落保护方案的性能优于CCTTT方案,但抗衰落保护方案的实现对系统硬件要求很高。     

TDS-OFDM对信道频谱零点的重建

当无线传输信道出现频谱零点,正交频分复用(OFDM)系统会出现严重的性能恶化。针对信道频谱零点带来的性能恶化问题,现有的OFDM系统采用信道编码和交织来恢复丢失的数据。该文为时域同步OFDM系统,提出一种低复杂度的信号重建方法,该方法不需要对现有的时域同步OFDM发射机作任何额外的修改,完全在OFDM接收端进行,在均衡过程中重建因信道频谱零点而丢失的数据,并且其计算复杂度只和快速Fourier变换相当。计算机仿真证明,新方法的应用使时域同步OFDM系统的性能显著提升,大大优于现有的重叠相加均衡方法。     

TDS-OFDM对信道频谱零点的重建

当无线传输信道出现频谱零点,正交频分复用(OFDM)系统会出现严重的性能恶化。针对信道频谱零点带来的性能恶化问题,现有的OFDM系统采用信道编码和交织来恢复丢失的数据。为时域同步OFDM系统提出一种低复杂度的信号重建方法,该方法不需要对现有的时域同步OFDM发射机作任何额外的修改,完全在OFDM接收端进行,在均衡过程中重建因信道频谱零点而丢失的数据,并且其计算复杂度只与快速Fourier变换相当。计算机仿真证明,新方法的应用使时域同步OFDM系统的性能显著提升,大大优于现有的重叠相加均衡方法。     

复杂无线信道环境下渐进图像的信源信道联合编码

恶劣无线信道上丢包和随机误码共存,使得渐进图像的鲁棒高效传输异常困难。不同于以往基于乘积码和Reed-Solomon(RS)码的编码保护方案,该文提出了基于Raptor码的信源信道联合编码方案。该方案采用Raptor码对脆弱的压缩码流提供不等重保护来抵抗信道的丢包和误码。为了最小化端对端传输失真,利用动态规划算法,求得信源压缩和信道不等重保护的最优码率分配方案。仿真表明:相比于以往的传输保护方案,该方案使得端对端的图像重建的峰值信噪比提高了约2～5dB;同时搜索最优码率分配方案的复杂度和信道编码复杂度有了明显降低;解码的端对端的延迟也大大减小。     

一种空间复用与发射分集相结合的MIMO通信系统

提出一种发射分集结合空间复用的MIMO通信方法——分组分集复用法(GDM)。发射机将发射天线分组，每组采用全空间分集发射相同的数据流，发射机根据反馈信道反馈的接收信噪比调整分组大小。与传统的发射分集或空间复用相比，提出的方法可以根据不同的信道灵活地分配用于分集和复用的天线，使系统能够适应不同的业务质量或信道的瞬时变化。     

基于自适应网格编码QAM的渐进图像编码传输方案

为了在无线信道下鲁棒和高效地传输静态渐进图像,基于高效率编码调制系统提出了一种新型编码传输框架。使用支持多种编码传输模式的自适应网格编码正交振幅调制作为脆弱嵌入式压缩渐进码流的编码保护方案,在给定的功率和延迟约束条件下,基于启发式并行搜索算法对待传信源压缩分组的传输功率和编码调制模式进行联合优化,使得图像传输的端对端期望失真最小。经过对不同测试图像在不同功率和延迟约束条件下的仿真,该传输优化方案相对于以往基于不等重功率分配算法的传输优化方案取得了明显性能增益,在Gauss白噪声信道和准静态衰落信道中,接收端重建图像的峰值信噪比分别平均提高了1.33和2.70dB。     

光纤布拉格光栅传感复用模式发展方向

系统分析讨论光纤布拉格光栅传感复用模式,通过研究波分复用、时分复用及空分复用模式的发展历史和现状,抽象出典型结构,建立数学模型,并总结出工程应用概况;通过分析波分复用、时分复用及空分复用模式的技术瓶颈,找出复用模式的改进方式,即3种经典复用模式的联合复用和复用结构系统的改进。最后,通过总结光纤光栅传感复用模式的发展,构建复用设计的体系结构。提出基于光纤布拉格光栅传感器实时数据提取的数字设计工程将是数字制造的一个重大科学前沿,提出光纤光栅传感复用模式的发展方向,即实现分布式传感系统、构建大规模传感网络和建立统一机理模型。     

Transmit Antenna Selection with Power and Rate Allocation for Spatial Multiplexing in Distributed Antenna Systems

Introduction Future mobile and wireless applications will require significantly higher data rates and significantly-reduced costs per transmitted bit as compared to the third generation systems.However,single antenna sys-tems cannot meet the requirements …     

快时变信道下基于LSQR算法的ICI均衡

为了尽量消除正交频分复用(OFDM)系统中由于信道快时变导致的子载波间干扰(ICI),确保快时变信道下的可靠通信,提出了一种低复杂度LSQR(least square QR)判决反馈均衡器(DFE).该均衡算法充分利用了带状矩阵特性和时域LSQR迭代计算的特点,在计算复杂度和性能之间取得了良好的折中.仿真结果表明,在快时变信道下与已有的块判决反馈均衡(BDFE)算法比较,在计算复杂度相当的条件下,所提出的算法可有效改善带状矩阵近似误差导致的性能损耗,在高信噪比情况下有效地克服了"地板效应",在保持低复杂度的同时获得了更好的性能.     

临近空间通信高仰角区MIMO分集和抗雨衰方案性能研究

基于MIMO分集技术,提出了一种有效对抗雨衰的临近空间协作通信方案。理论分析并推导了该方案的系统容量;在着重对临近空间通信高仰角区雨衰信道的相关特性进行分析的基础上,仿真研究了该方案的抗雨衰性能,研究结果表明：与VBLAST系统相比,本方案虽然损失了部分复用增益,但在误码情况下得到近15dB的增益;与此同时,本方案在不同相关特性的信道下产生的误码性能波动小于同等条件下VBLAST系统产生的性能波动。     

基于瑞利衰落信道的MISO-CDSK通信方案及其性能分析

为了提高混沌通信的可靠性,提出多输入单输出相关延迟键控（MISO-CDSK）,并且推导出该方案基于瑞利衰落信道的误码率公式.通过在发射端设置多根独立的天线,该方案能够克服信道衰落问题.理论分析和仿真表明：与CDSK相比,MISO-CDSK误码性能更好;对于给定的平均信道增益,该方案误码率随着Eb/N0值的增加而降低;对于给定的Eb/N0值,该方案误码率随着平均信道增益的增加而降低;对于不同的Eb/N0值,选择合理的扩频因子能够实现该方案误码性能最优化.