高速移动环境下基于OFDM的LTE系统ICI消除技术综述

在高速移动环境下,基于正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)的长期演进(longterm evolution,LTE)移动通信系统受信道快速时变引起的多普勒频偏影响,产生子载波间干扰(inter-carrier-interfer-ence,ICI),严重破坏系统性能。ICI成为LTE技术在高速移动场景下应用的一个难点。在分析多普勒频偏及ICI成因的基础上,总结国内外通过编码自消除、均衡、迭代判决反馈消除、时域快变信道估计等方法消除高速移动引起的OFDM系统ICI的主要方法,分析并指出现有方法存在的问题。在此基础上,介绍了最新提出的OFDM频域快变信道估计的思想。报道了LTE上、下行链路正交频分多址接入系统中相关问题的研究情况,并对后续的研究工作提出了展望。     

时频同步算法在高速环境下的性能分析

高速移动无线通信面临许多难题,信道快速时变以及多普勒扩展的存在,使得定时同步度量函数的峰值减小,频偏估计函数产生相位差,这都降低了同步估计的准确性。在经典时频同步算法的基础上,根据高速移动环境下信道的特点,分析常用时频算法的性能,并通过计算机仿真验证了常用时频同步算法在高速移动环境下性能分析的正确性。     

基于元学习的时变信道估计方法

为了克服现有的基于深度学习的信道估计方法存在的训练样本与时间开销过大、且离线训练的网络无法适应在实际情况下实时变化的信道环境的问题，提出了一种高速移动正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing, OFDM)系统中的基于元学习的时变信道估计方法。该方法利用模型无关元学习(model-agnostic meta-learning, MAML)方法对不同的信道任务进行线下训练，仅利用少量的训练样本即可使网络充分学习到信道的传输特性，以及具备快速适应新任务的能力，且具有较低的计算复杂度。在线下训练中，该方法将网络的训练目标设置为具有较高精度的信道估计，而非理想的信道信息，增强了估计模型的实用性。另外，该方法仅采用接收的导频信号进行线下训练与线上估计，减少了网络输入样本的数目，进一步降低了计算复杂度。仿真结果表明，所提方法具有较高的估计精度与较低的计算复杂度，且可以快速地适应新的信道环境，适用于在高速移动通信系统中获取时变信道。     

高铁环境下基于大规模多入多出自适应波束成形的干扰对齐

随着高速铁路的快速发展,高铁用户对移动互联网的需求与日俱增。高铁环境下,信道处于快时变状态,列车速度越高,信道变化越快,信道状态信息(channel state information,CSI)存在严重的不准确性。针对此问题,首先对高铁环境下的CSI建模,通过统计特性与瞬时CSI对其进行动态修正。同时,为了保障高铁在运行过程中获得最佳的系统容量,还提出一种基于自适应波束成形的干扰对齐方法;该方法将天线分成两组,通过设计预编码,使干扰对齐到零空间,从而在接收端消除干扰。数值结果表明,所提的方法能很好地适应高速移动场景,达到最优的系统容量。     

快变信道OFDM理论与技术

指出了由于终端的高速移动,正交频分复用（OFDM）通信系统的信道快变特性更加明显,信道的快速变化使得OFDM系统载波间的正交性遭到破坏,出现载波间干扰（ICI）,通信系统性能明显降低,这一问题引起了学术界和通信企业界的广泛关注,是未来移动通信必须解决的关键技术之一,对快变信道OFDM理论与技术的国内外研究现状进行了总结,对存在的问题和需要解决的关键技术进行了论述,为研究这一问题的学者和同行提供有益参考。     

高速移动环境下信道估计的性能分析

高速移动中,多普勒频移导致的多普勒扩展会破坏OFDM信道中子信道之间的正交性,引起载波干扰,使得时变信道估计算法变得十分复杂。基函数展开模型通过采用确知的少量基函数来近似时变信道,从而简化了信道估计复杂度。在常见的3种基函数展开模型的基础上,分析了子载波间干扰、模型参数以及移动速率对基函数信道估计算法性能的影响,并进行了仿真验证。     

高速移动水声通信中的多普勒频移估计方法研究

在利用水声信号进行的水下移动通信中,多普勒频移估计与补偿是一项关键技术,它直接影响着高速移动通信的效果。在分析多普勒效应对水声通信信号影响的基础上, 利用具有多普勒不变特性的双曲调频信号和对多普勒频移敏感的单频脉冲信号,提出了一种适用于低信噪比条件下收发双方存在高速运动时的新型多普勒频移估计与补偿方法,该方法圊时具备接收信号捕获与同步的功能。通过仿真实验对该方法进行了验证,分析了该方法在不同信噪比和多普勒扩展条件下的多普勒频移估计性能。     

高速移动场景下车联网低时延的数据传输方案设计

设计了自动驾驶车辆在高速移动场景下车联网的低时延数据传输方案.采用多径开环的数据传输方式,依靠功能强大的雾结点服务器,将宏结点与微结点组合接入点群,对用户的请求资源做出分配及调度.仿真实验表明,该方案数据传输的误码率略高于传统的长期演进(LTE)车联网方案的误码率,但时延可以降到1 ms以内.     

高速场景下移动通信网络覆盖方式的选择

本文对高速移动场景下移动通信网络面临的问题和组网方式以及覆盖技术方式进行了介绍与论述。     

中南民族大学荣获2011年度湖北省自然科学二等奖

<正>2012年6月14日,2011年度湖北省科学技术奖励大会隆重召开,中南民族大学电子信息工程学院熊承义教授主持申报的项目"高速移动下的视频编码与无线传输的关键理论、方法研究"荣获了自然科学二等奖。此奖项的获得实现了我校在信息科学领域省部级以上科技奖零的突破,为我校该学科领域的科学研究水平上新台阶迈出了重要一步,也为我校今后在该领域的学科点建设打下了良好的基础。