井下WPT技术机理研究

为解决井下无线传感器电池容量受限的问题,根据井下无线传感器带壮分布的特点,提出了井下无线运动充电的思想.构建充电系统模型,讨论了充电信道建模、接收微带天线设计、多天线协作三个方面的技术路线.本文在研究井下微波输能传输特性的基础上,探讨在低功率密度下,多天线协作的移动无线充电技术在井下运动式充电特性,使用这个技术对无线传感器节点充电,解决井下无线传感器网络能量补充问题,突破现有节点单纯依靠电池供电的局限.     

基于卡诺机的大规模MIMO通信容量建模及性能分析

信息本质上以能量和熵的形式在通信系统中流动,类似于传统热机中的能量流动过程。结合热力学卡诺机模型和经典香农信息论理论,建立了一个广义的热力学(multiple input multiple output, MIMO)通信系统模型,对大规模天线通信场景下使用前向纠错码的信道容量进行分析。利用通信系统中存在的自由度和熵的概念,推导了热力学模型下的广义信道容量,并对信道容量与噪声自由度及编码开销的关系进行验证仿真。仿真结果表明,所提出的热力学信道容量与香农信道容量是一致的。     

MIMO无线通信系统研究进展

MIMO技术是无线通信领域的重大突破，它能够极大地提高通信系统的容量和频谱利用率。对MIMO技术的理论基础进行了分析。并介绍了MIMO技术的研究现状。包括MIMO信道模型和各种空时码，最后指出了MIMO商业化之前需要解决的一些问题。     

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。     

采用通道注意力机制的RIS辅助MIMO级联信道估计

可重构智慧表面（RIS）辅助多天线毫米波无线通信系统的级联信道有直传和反射两条链路,系统维数大且复杂,获取信道状态信息（CSI）困难. 针对RIS辅助下的大规模多输入多输出（MIMO）通信系统应用场景,提出了基于通道注意力机制的SE-ResNetV2网络来获取CSI,在残差网络（ResNet）中引入了通道注意力模块,通过挤压和激励策略来提高噪声特征的捕捉能力. 仿真结果表明,相比于最小二乘（LS）估计算法和常规的注意力机制深度ResNet,所提出的深度学习网络具有更好的去噪效果和估计精度.     

MIMO广播信道下的低复杂度多用户调度算法

为了解决多输入多输出(MIMO)广播信道存在大尺度衰落条件下的多用户调度问题,将zero-forcing dirty-paper(ZF-DP)发送方案和最大权重匹配方法相结合,给出了一种时分的调度算法。在此基础上,采用用户排序和减小匹配搜索范围的方法,给出了2种简化算法,并且分析和比较了它们的复杂度。仿真结果表明:与相同发送方案下的线性最优调度相比,这2种简化算法的性能差距不超过15%,而且它们的复杂度较低,易于实现,具有较高的实用价值。结果还为调度间隔、匹配搜索范围等参数的选择提供了参考。     

用于TD-SCDMA下行链路联合检测的2×2 MIMO FFT处理器设计

为了在TD-SCDMA移动终端实现高效联合检测,设计了一个用于2×2 MIMO系统的64/128点FFT处理器.设计的FFT处理器基于R2SDF的流水线结构,采用乘法器共享的电路结构,适合处理2路MIMO系统,在满足系统数据吞吐率的同时,节省了信号处理的硬件开销.设计采用Xilinx公司的Virtex4进行综合验证,同时采用SMIC13工艺综合,在50 MHz的时钟下,功耗估计为8.3 mW,实现了低开销的电路设计.     

引入Star-QAM的高码率差分酉空时编码调制

随着码率的不断增加,酉空时码群中的各个星座点之间的乘积距离会变得越来越小,从而导致性能恶化.为了改变这一特点,引入了Star-QAM(Quadrature Amplitude Modulation)星座图.与M-PSK(MultiplePhase Shift Keying)的一个重要区别就是,Star-QAM星座图的每个信号星座点都具有不同的能量,即具有多幅度特征,不同的星座点可位于多个不同半径的圆上,从而增加了幅度自由度.可根据不同情况找到最优的内外半径比,进而提高整个系统的性能.仿真结果表明,在BER(Bit Error Rate)为10-3时,改进的差分酉码调制的性能比传统的好2.3 dB,而在BER为10-2时,改进方案的性能要好1.8 dB.     

MIMO阵元方向性对系统性能影响研究

在考虑空间衰落相关性(SFC)的同时引入天线单元方向性,研究基于统计信道模型的终端MIMO多天线模型及性能评估方法.在Kronecker的MIMO信道建模中应用终端波达信号方位角功率谱(APS)模型.利用此MIMO信道模型概念,分析在统计衰落信道中MIMO阵元方向性对系统性能影响,包括对空间衰落相关系数、MIMO多径信道容量和误码率(BER)的影响.仿真和优化结果表明:终端MIMO多天线模型中阵元方向性对系统性能影响显著,合理安排阵元波束方向可增加约10%多径信道容量并明显减小误码率.     

分布式MIMO系统多普勒信道的容量自相关特性研究

采用多天线的分布式MIMO系统保持了分布式天线系统和点对点MIMO系统的优点,在分布式MIMO系统中的TDD模态采用仅仅反映系统容量使用信息的简化反馈方式,可以降低系统复杂性,本文研究了分布式MIMO系统多普勒效应下系统容量的自相关特性,研究发现：系统容量的自相关可以由信道的自相关特性来预测,从而可以大大简化系统的反馈,提高系统性能。