基于天线选择和STBC编码的MIMO-OFDM系统

MIMO-OFDM系统能够极大地提高无线通信系统的容量和频谱利用率,为了增加系统的可靠性,采用空时分组编码来获得空间分集.针对采用多天线所带来的射频链路增加,利用天线选择技术使系统不完全受射频成本的限制.该文提出了一种基于基本的MIMO-OFDM系统结构的改进天线选择方法,并将STBC应用到此改进方法的系统中.仿真结果表明,在频率选择性衰落信道中,该方法在通过天线选择提高了天线利用率的前提下,降低了系统的误码率,获得了分集增益.     

矿井MIMO-OFDM通信系统的信道建模与仿真

在已有矿井MIMO信道模型的基础上,提出了一种基于Nakagami衰落的矿井MIMO空间相关信道模型建模方法。基于Nakagami衰落的非相关MIMO信道,通过计算收发天线间的空间相关性生成MIMO空间相关信道。对所建信道模型的空间相关性及信道容量进行仿真分析。仿真结果证明:MIMO信道的空间相关性随收发端天线单元间距的增大而减小;MIMO信道容量与信道空间相关性以及收发端天线数目有关;减小信道的空间相关性或者增加天线数目,可增加MIMO信道容量。基于Nakagami衰落的矿井MIMO空间相关信道模型适用于矿井无线通信系统。     

基于Nakagami衰落的宽带MIMO信道模型的研究与仿真

 Nakagami分布是比Rayleigh,Rice以及对数正态分布都更加符合实际的衰落信道模型.通过对MI-MO无线通信系统信道模型的研究,提出了1种新的Nakagami衰落信道的仿真方法,并用该方法建模宽带MI-MO信道.在信道服从Nakagami衰落的情况下通过不同的衰落指数m对MIMO信道的容量、电平通过率、平均衰落持续时间等性能进行仿真和分析,从而得到了衰落指数m和宽带MIMO无线通信系统性能的关系,同时本文的仿真研究表明Nakagami模型适用于对MIMO信道不同衰落环境下的描述.     

相关Nakagami衰落分集信道仿真与分析

针对传统Nakagami衰落仿真方法难以提供精确互相关性的问题,提出一种适用于不同支路功率和衰落系数的相关Nakagami衰落信道仿真模型.证明了Nakagami和Gamma随机变量相关系数的内在联系,利用相关Gamma变量的均方根获得相关Nakagami衰落,推导了该模型输出幅值分布的误差表达式.仿真结果表明:该模型实现简单,仿真输出衰落幅值、相位分布与理论值吻合,互相关性能优于传统模型;其中第1支路通常由单个Gamma变量直接产生,仿真输出衰落的分布误差为0.     

基于STBC方案的鲁棒性协作频谱感知技术

协作频谱感知技术可削弱认知无线电系统中衰落阴影等对检测信道的影响. 基于对空时分组编码(STBC)固定分组协作频谱感知技术的分析,提出了鲁棒性的动态分组方案以克服固定分组的局限性,最大限度地发挥STBC方案的优势,提升系统的检测性能. 该方案利用认知用户间的交互信道条件进行动态分组,以获得更小的虚警概率下界. 理论分析和仿真结果表明,本文所提出的方案在衰落信道环境下可显著提高系统的检测性能.      

Nakagami-m信道下认知中继网络的中断概率上界闭式解模型

为更准确地反映和评估无线信道衰落指数对认知中继网络中断性能的影响,提出了认知用户在Nakagami-m信道模型下的中断概率上界闭式解模型.首先在Nakagami-m信道模型下,对认知中继网络频谱重叠共享和最佳中继选择准则的联合约束限制进行分析,再利用分部积分推导出认知用户接收机信噪比的概率密度函数和累积分布函数,进而对概率密度函数进行条件积分,根据蕴合法则即事件概率不等式得出其中断概率上界闭式解模型.仿真结果表明:相比传统的瑞利信道模型,Nakagami-m信道模型下的中断概率闭式解能够反映信道衰落指数大于1时的系统中断性能,从而更准确地反映了实际信道衰落情况对认知中继网络的影响;此外,由于该闭式解模型考虑了主用户干扰限制条件,限制了认知用户的实际发射功率,因而降低了系统的中断概率.     

混合退火粒子滤波在MIMOOFDM信道估计中的应用

MIMO-OFDM系统信道估计是接收机进行信号相干解调的关键。针对MIMO-OFDM系统面临的非高斯噪声信道环境,结合改进的混合退火建议分布,将混合退火粒子滤波改进算法用于对MIMO-OFDM系统进行信道估计。在建立系统状态空间模型和分析混合退火建议分布基础上,将模糊推理系统用于动态产生退火参数,得到混合退火粒子滤波改进算法;将其用于对MIMO-OFDM系统进行信道估计,并对信道估计误码率、归一化均方误差和算法复杂度进行了仿真分析。仿真结果表明,与扩展卡尔曼滤波、粒子滤波、混合退火粒子滤波算法相比,混合退火粒子滤波改进算法在非高斯噪声信道环境下能够有效降低系统误码率;同时,可用较少的采样粒子获得较好的系统性能。     

码复用差分混沌键控性能分析与同步算法

码复用差分混沌键控(code-shifted differential chaos shift keying,CS-DCSK)是一种具有优良抗多径衰落能力的非相干混沌调制技术,虽然非相干混沌调制技术不需要在接收端恢复混沌载波,但准确的符号同步是保证系统性能的前提.介绍了CS-DCSK系统的结构模型,包括发射机和接收机原理以及CS-DCSK独特的信号帧结构,然后采用高斯近似法(Gaussian approximation,GA)分析了高斯信道和Nakagami-m衰落信道下符号同步误差对CS-DC-SK误码性能的影响,最后提出一种符号同步算法,该算法通过发送训练序列首先完成帧间的粗同步,在粗同步的基础上完成帧内的细同步.仿真结果表明,在高斯信道和Nakagami-m衰落信道下,仿真结果与理论分析基本一致.通过与理想同步情况下的误码率性能比较,提出的同步算法存在2 dB左右的性能损失.     

基于OFDM系统的STBC/SFBC/STFBC信能分析

MIMO和OFDM 2种技术相结合不但可以通过多载波并行传输实现很高的数据传输速率,还可以通过空时编码(STBC)/空频编码(SFBC)/空时频编码(STFBC)实现分集增益。采用2发1收的MISO-OFDM 系统,对STBC/SFBC/STFBC在不同的频率/时间选择性信道环境下进行了性能仿真比较。仿真结果表明, STFBC-OFDM在平坦快衰落信道环境下,表现出与SFBC-OFDM同样的最优性能,在频率选择性衰落信道下,表现出与STBC-OFDM同样的最优性能,但在平坦性慢衰落信道中表现出最差性能。因此,可以根据信道的不同特性选择最适合的空时频编码, 使系统得到最理想的性能。     

Nakagami-m衰落信道下机会中继系统的性能

针对多中继侦听单节点译码转发的机会中继系统,分析了其在统计独立不同分布的Nakagami-m衰落信道下的理论性能.基于接收端信噪比的矩生成函数的闭合表达式,推导了任意中继数目下系统中断概率和误符号率的闭式解,并通过仿真验证了其正确性.该闭式解可用于评估机会中继系统在Nakagami-m衰落信道下的性能,为实际工程应用提供理论参考.     

Performance Analysis of Post-Detection Combining for NFSK and DPSK Systems over Arbitrarily Correlated Nakagami Channels with Distinct Fading Parameters

Introduction Diversity reception, which counters fading and inter- ference in the physical layer and improves system per- formance, is a design methodology used to overcome multipath fading on wireless channels. Various com- bining schemes have been studi…     

信道估计误差下载波频偏对MIMO-OFDM系统性能的影响

多入多出-正交频分复用(MIMO-OFDM)系统中,信道估计误差和载波频偏是客观存在的.为研究MIMO-OFDM系统存在信道估计误差时载波频偏对系统的影响,文中使用迫零检测和Wishart分布的近似处理,从理论上推导出了瑞利信道和莱斯信道估计误差存在下,MIMO-OFDM系统受载波频偏影响的信干噪比及其概率分布,据此推导出了信道估计误差存在时载波频偏对系统平均差错概率和中断概率的影响.仿真结果表明,当系统存在信道估计误差时,较小的载波频偏会对系统产生较大的影响.     

Nakagami衰落信道的统计特性分析与仿真

改进了一种产生Nakagami随机序列算法,讨论了Nakagami衰落信道的统计特性,其中包括接收信号的包络统计特性和3种分集合并方式下的电平交叉率、平均衰落延时,然后利用仿真模型对各种统计特性进行仿真和分析,并与理论分析结果进行了比较。     

分层空时OFDM系统中多用户检测技术

提出了一种分层的空时正交频分复用(OFDM)系统结构,将分层的空时分组编码(STBC)应用于OFDM系统中,可在多输入多输出(MIMO)信道上提供分集增益并对抗频率选择性衰落的影响.在接收端采用一种层干扰抑制和干扰隐藏算法以克服多用户间的干扰,在分别解码每一层时抑制其他层的信号,然后在解码其他层时去除前面已解码层所产生的影响.利用该方法可在宽带无线信道上实现多用户可靠的高速通信.仿真结果表明,该系统具有很好的多用户传输性能.     

MIMO-OFDM用于提高矿井无线通信性能的研究

文章分析了矿井巷道的非自由空间传播特性,以及多径衰落对矿井无线移动通信可靠性的影响;从理论上研究了MIMO-OFDM技术在解决矿井巷道的多径衰落的可行性;讨论了能克服强相关信道影响的空时编码方案.仿真结果表明,采用MIMO系统,能极大地提高矿井无线通信系统的性能.     

MIMO-OFDM系统中基于STBC导频迭代LS信道估计算法

给出了适合MIMO—OFDM系统的一种新的信道估计方案，这种方案首先对STBC导频符号进行设计，使其更加符合传输要求，然后再结合迭代LS信道估计算法，以此提高MIMO-OFDM系统的信道估计性能。理论分析和计算机仿真表明，这种方法避免了矩阵的求逆运算，大大减少了运算复杂度，并且能很好跟踪信道的变化过程。