基于BD预编码和时分复用的MIMO广播传输方案

在MIMO系统中,块对角化(BD)预编码用来消除多用户的共信道干扰(CCI)。BD预编码要求系统发射天线数大于全部用户接收天线数目的总和。当用户数增多时,用户接收天线总数随之增多,BD算法的复杂度将急剧增大。为了解决这个问题,同时使系统支持的用户数最大化,提出了一种基于BD预编码和时分复用(TDM)相结合的广播传输方案。该方案通过对用户进行分组,对组内的用户进行BD预编码,并对组间进行时分复用,从而降低系统对发射天线数目的要求和算法的复杂度。仿真结果表明,这种组合方案在支持更多用户的同时还可以获得较高的吞吐率。     

多小区分布式阵列系统训练模式与协作方法研究

在多小区分布式阵列系统中,用户与接入节点(AP)间的距离对频谱效率具有重要影响,边缘用户可以通过不同小区内AP间的协作传输来获得较高的频谱效率。为此,将多小区的边缘用户以及AP组成一个虚拟簇,针对频分双工模式下簇内多用户信道的训练模式与多AP的协作预编码问题,提出一种基于导频重用的信道训练方法。当AP配置较多的接入天线时,服务于同一个用户的多个AP可以重用同一个导频序列,同时结合相应的预编码来抑制用户间的干扰。仿真结果表明,与正交训练完全协作、正交训练部分协作2种方法相比,该方法能够节约导频资源,降低反馈开销与计算复杂度,在对训练和反馈开销进行加权后,其频谱效率可以得到有效提升。     

基于非线性预编码的多载波分层空时检测方法*

该文针对多载波分层空时方案传统检测存在误层传输效应及复杂度高的问题,提出了一种基于非线性预编码的多载波分层空时检测方法。该方法首先对反馈信道状态信息采用几何均值分解获得各子信道具有相同等效噪声增益的预编码矩阵,再在发射端多载波CDMA子载波信道间进行非线性模代数THP预编码,可以有效地消除传统分层空时检测的误层传输效应,在接收端分别采用迫零与最小均方误差准则,降低了下行接收机的复杂度。文中对该方法的性能进行分析并仿真,仿真结果表明本文所提出的方法比传统方法有效改善了系统的误码性能,并在一定程度上降低了接收机的复杂度。     

基于几何均值分解的V-BLAST非线性预编码方法

针对垂直分层空时方案传统检测存在误层传输效应及复杂度高的问题,提出了一种MIMO-OFDM下行链路系统中基于几何均值分解的V-BLAST非线性模代数预编码方法。该方法首先采用几何均值分解获得各子信道具有相同等效噪声增益的预编码矩阵,再在发射端正交频分复用(OFDM)子载波信道间进行非线性模代数预编码,可以有效地消除分层空时码的误层传输效应,在接收端采用最小均方误差准则。仿真实验表明,该方法比传统方法有效改善了系统的误码性能,一定程度上降低了下行链路接收机的复杂度。     

CoMP系统中的天线选择与预编码联合算法

针对大规模多输入多输出系统天线数量过多使得预编码算法计算量增加的问题,提出一种基于协作的天线选择与预编码联合算法。该算法通过降低小区间和用户间干扰,避免传统预编码算法对信道矩阵求逆运算时因天线数量增加使得复杂度提高。理论分析和仿真结果表明,与迫零预编码算法、最小均方误差预编码算法和基于信漏噪比最大化的预编码算法相比,天线选择和预编码联合算法不仅能更好地提高系统的信道容量,而且能够降低预编码算法复杂度。     

基于深度学习OFDM信道补偿技术硬件实现

为了解决部分高性能深度学习神经网络因存在复杂度高及计算量大等缺陷在嵌入式设备中应用效果不理想的问题;以小型化集成智能无线电设备AIR-T为平台实现了基于深度学习的OFDM信道补偿技术;在FPGA芯片上不仅实现了OFDM信号传输系统模块,也实现了传统信道估计与均衡模块,模块对数据进行预处理减轻神经网络工作量以完成神经网络信道补偿技术模块在Jetson TX2平台GPU上的高效实现;由实验记录神经网络训练过程中的计算复杂度和参数拟合速度得知,传统信道估计与均衡模块有效降低了网络训练时的运算次数;由测试性能方面可知,经过神经网络信道补偿后的数据误码率比之前传统信道估计与均衡后的误码率有明显降低;     

多小区MIMO系统中的迫零型预编码方法

针对多小区下行链路中的多 用户之间的同频干扰问题,提出了一种新的迫零型预编码方法。该方法基于线性代数的正交 投影原理,构造联合干扰信道矩阵,将目标用户的信道矩阵投影到联合干扰信道的零空间。 由此构造的预编码矩阵可以使得目标用户不会对其他用户产生干扰。相比于传统的预编码方 法,此方法在低信噪比区域性能较优,但是在高信噪比区域不如传统方法,所以结合两种方 法的特点,本文进一步提出了一种自适应预编码方法,并且分析对比了3种方法的计算复杂 度。仿真结果表明：自适应预编码方法在整个信噪比区域均优于传统方法,而运算复杂度略 高于传统方法。     

MIMO系统中基于SLNR的用户调度准则

多用户MIMO系统中,基于SLNR（signal-to-leakage-and-noise,信漏噪比）的预编码方案能够同时考虑噪声和信号泄漏问题,不但提高了系统性能,同时降低了系统的复杂度,但要求基站同时服务的数据流数之和不得大于其发射天线数. 因此,当用户数较多时,需要进行用户调度. 基于SLNR的用户调度准则只需要知道其他用户的信道信息,并能够合理的选择用户,通过仿真得知,该调度准则能够使系统获得良好的性能.     

MIMO-MC-CDMA系统分层空时非线性预编码

针对垂直分层空时方案（VBLAST）传统检测存在误层传输效应及复杂度高的问题,提出了一种多用户MIMO-MC-CDMA下行链路系统中基于QR分解的VBLAST非线性模代数预编码算法,该算法首先采用QR分解获得预编码矩阵,然后在发射端MC-CDMA子载波信道间进行非线性模代数THP预编码,可以有效地消除分层空时码的误层传输效应。在接收端采用迫零与最小均方误差准则,降低了下行接收机的复杂度。仿真结果表明,提出的算法比传统检测算法有效改善了系统的误码性能。     

空间相关信道下大规模MU-MISO系统频谱效率分析

针对大规模MU-MISO系统中频谱效率受信道和功率分配的影响,研究在空间相关信道下的频谱效率问题。首先通过发射信号的波程差确定导向矩阵得出用户发射相关矩阵,并结合大尺度阴影衰落和具有高斯分布的散射环境,建立空间相关信道;然后基于空间相关信道,通过预编码减少多用户之间的干扰,并仿真预编码对频谱效率的影响;最后在发射功率受限、各用户接收信号具有一定信干比场景下提出一种功率分配算法,使得系统的频谱效率总和最大化。仿真结果表明,在空间相关信道下RZF预编码的频谱效率优于MRT预编码频谱效率;与平均功率分配方式相比,提出的算法在频谱效率有了明显的提升,并具有较强的理论价值和实践意义。     

一种基于人工噪声的MISO相关信道物理层安全方法

现有基于人工噪声的物理层安全方法都假设信道是相互独立的,但是多天线通信系统中存在的信道空间相关性会降低系统安全容量。针对这一问题,设计了一种基于人工噪声的多入单出(MISO)相关信道物理层安全方法。通过合法用户信道参数的协方差矩阵得到发送端的信道相关矩阵,利用该矩阵与合法用户信道参数乘积的零空间作为人工噪声的生成空间,随机生成人工噪声对窃听方实现干扰。仿真结果表明,在存在信道空间相关性的情况下,本方法比现有方法的平均系统安全容量提高了约0.5 bit/s/Hz。     

基于虚拟空时信道技术的MIMO系统

MIMO通信系统能够在不增加系统带宽以及功率的情况下,提高系统的数据传输速率与频带利用率.常规MIMO通信系统的每根发射天线承载单路用户数据流,通过增加天线数目提高系统信道容量与载入用户数量,即不同用户数据分配至不同的发射天线上,对于发射端的天线,一方面,增加天线数会增加系统复杂度,另一方面,每根发射天线仅分配单一用户是浪费资源的.因此,在天线上复用多路用户是MIMO系统的发展趋势.针对问题,提出了在发射端级联虚拟空时信道模块的优化MIMO系统,该模块通过系统的反馈信息自适应地调整参数,优化无线信道,保证传输同样数据流的情况下,提高系统通信质量以及在同样的通信质量下与系统带宽下提高系统传输速率.实验测试以及仿真表明,在2×2规模的MIMO系统中,改进的MIMO系统能够在相同带宽内至少提高50%的传输速率.     

基于加权反馈三维混沌系统的调制跳变通信

将调制方式作为跳变优化对象是一种新型抗截获通信技术,可减小对抗方的调制识别概率,提高通信的安全性。为增强跳变图案的复杂性,降低其破译风险,提出一种新的调制跳变图案设计方法。在三维混沌系统中引入加权反馈机制,采用粒子群优化算法对加权因子进行优化,产生复杂度更高的混沌实值序列,并利用余弦映射法生成最终的调制跳变图案。在此基础上,通过FPGA动态可重构技术,在软件无线电平台上以较小的资源消耗实现复杂的调制跳变功能。测试结果表明,相比传统的m序列和低维混沌序列方法,该方法生成的跳变图案近似熵最大且复杂度最高,能够满足资源受限场景下调制跳变通信系统的应用需求。     

多用户MIMO系统用户选择算法

MIMO系统在不增加带宽的情况下可以有效提高频谱效率。但由于多用户MIMO系统现存预编码方法和系统天线数目的限制,使得系统容纳用户数为一限定值,无法满足实际需要。针对这一问题,给出一种等功率分配的用户选择算法,其通过对信道容量等效近似来得到较优的用户组。为了降低用户选择复杂度,给出一种迭代的次优用户选择算法,达到快速选取较优用户的目的。仿真结果表明所提算法可以获得较好的系统容量性能,适用于实际通信系统。     

基于低秩矩阵完备的大规模MIMO系统信道估计研究*

随着大规模MIMO系统中天线数的增长,获取信道状态信息(channel state information at the transmitter, CSIT)所需的下行信道训练开销和上行反馈开销变得非常巨大。针对信道估计开销过大的问题,提出了一种新的CSIT估计方案和基于低秩矩阵完备的信道估计算法。在本方案中,基站发送训练信号给各个用户之后,用户直接将其观测信号反馈给基站,并在基站端进行统一的CSIT估计。然后,利用大规模MIMO信道矩阵的特点将信道估计问题转化为低秩矩阵完备问题,从而利用软阈值算法恢复出所有用户的信道状态信息。仿真结果表明,该算法可以获得精确的信道状态信息并有效地估计减少了信道估计开销和复杂度。     

MIMO的联合发送技术在TD-SCDMA中的研究

结合MIMO的联合发送技术,通过优先确定接收端的解调方案,然后确定与解调方案和信道信息相匹配的调制方法,不仅实现了MIMO系统容量和性能上的优势,而且大大的降低了接收机的计算量。首先,给出多用户MIMO下行链路模型,并引出算法介绍,然后就TD-SCDMA系统应用环境进行了仿真和分析,结果说明多用户JTMIMO方案的优越性和良好的应用前景。     

面向ZigBee无线传输的跳频扩频技术

ZigBee技术虽然使设备的快速联网更加方便快捷,但其网络的安全完全依赖于网络密钥并缺乏有效的安全配置选项,导致密钥在设备配对过程中极易泄漏,并因此对用户信息安全造成极大的威胁。本文给出一种基于跳频扩频技术的ZigBee传输方法,该方法通过传输过程中载频的不断跳变使得密钥信息无法被跟踪截获,增强了ZigBee网络安全性。基于该方法,本文建立了QPSK跳频扩频传输系统模型并进行了仿真验证。仿真结果表明,使用跳频扩频技术的QPSK无线传输系统具有良好的可靠性。     

数据挖掘技术在垃圾邮件检测中的应用

研究垃圾邮件检测准确性问题,提高网络安全。邮件特征具有高维、冗余量大,传统检测模型无法降低特征维数,冗余信息难以消除,导致计算时间长,空间复杂度大,垃圾检测正确率低等缺陷,为提高垃圾检测正确率,提出一种白名单和支持向量机相结合的两层垃圾邮件检测模型。采用聚类特征技术对特征进行聚类,降低特征维数,消除特征间冗余信息,将白名单检测技术作为垃圾检测系统第一道防线,检测已知地址垃圾邮件,支持向量机作为第二道防线,检测新的垃圾邮件,提高网络安全。采用垃圾邮件数据对模型性能进行检验,实验结果表明,两层垃圾邮件检测模型有效提高了垃圾邮件检测效率和正确率,为通信邮件管理提供了有效的手段。     

TD-SCDMA系统中快速DCA算法的研究

TDSCDMA东统作为TDD—CDMA系统的代表,与FDDCDMA相比,它在物理层采用了智能天线、多用户检测、上行同步以及特殊的帧结构等。在分析TDSCDMA系统帧结构的基础上,提出了一种改进的动态信道分配方案以及考虑空间分布信息的信道分配算法,通过增大交叉时隙的空间膈离度和减少交叉时隙的使用机率来改善基站间的相互干扰,同时使每个时隙的用户空间分布更加均匀,能够有效增加系统容量,改善系统性能。     

基于双混沌的视频光学加密技术研究

本文提出了一种利用光学变换手段进行视频加密的方法,将视频加密速率提升到了光速等级,突破了目前视频加密算法给传输过程带来的瓶颈制约。本文利用两个超混沌系统对双随机相位编码系统进行了改进,在提高加密效率的同时,增加密钥空间,增强系统不可预测性,全面提升系统的抗攻击能力和安全性能;使用单通道彩色视频图像加密技术,降低了系统复杂度,提升了系统可实现性。最后利用Matlab软件对本文的加密技术进行了仿真,结果表明,本文提出的加密技术能够获得预期的视频加密效果,具有较强的抗攻击能力。