接收空间调制信道容量计算及其鲁棒性设计

针对接收空间调制(RSM)系统中信道输入为有限码集导致香农容量公式不适用于RSM信道容量计算的问题,通过分析信道输入输出之间的互信息,推导了发射机拥有完美信道信息情况下的RSM系统的信道容量表达式,并进一步给出发射机的信道信息存在误差时具有鲁棒性的RSM预编码矩阵设计(RRSM)方法。该方法将二进制数据流映射成某根期望接收天线空间序号和传统调制符号,把它们作为RSM系统的信道输入,经发射预编码后得到信道输出;然后采用迫零算法使得信号功率在选定的期望接收天线处聚集而在其他接收天线处迫零,用所选定的期望接收天线的空间序号来传输额外信息比特;最后考虑RSM发射机的信道状态信息有误差,根据最小均方误差准则建立目标函数,求解得到RSM最优的鲁棒预编码矩阵。数值仿真实验表明:当发射机的信道状态信息误差的方差为0.3时,RRSM方法相比原始的RSM方法可使最优检测在误码率为10-4时获得1dB性能增益,次优检测在误码率为10-2时获得2dB增益。     

介电微杆在圆极化电场中的可控电旋转行为

为了解决悬浮在电解质溶液中的介电杆旋转方向难以改变的问题,并实现对介电杆的灵活控制,提出了单个介电微杆在外加旋转电场作用下旋转方向可以主动调节的方法。通过建立微流控芯片模型,在四相电极阵列中心布置或去除结构化的悬浮微电极,对电解质溶液中的介电微杆的运动开展研究。实验结果表明:在没有理想的可极化金属表面的情况下,测得的与行波电场相反的电旋转角速度总是远大于考虑非均匀表面传导的Maxwell-Wager界面极化理论所预测的角速度,最大角速度可达2.9(°)/s;在嵌入了偶极悬浮微电极的情况下,诱导出的双电层极化导致了一种新型的共场旋转模式,平均角速度从0.18(°)/s变化为-3.15(°)/s。提出的方法不仅实现了介电杆从反场到同场电动旋转行为的调节,而且大大加快了杆运动的角速度,为研究电旋转特性提供一定的参考。