超宽带OFDM系统中比特与功率分配算法研究

针对超宽带信道的频率选择性衰落问题,文章采用基于比特与功率分配算法的抗衰落方法,在总传输功率和误比特率（BER）满足要求的情况下,使得系统的传输速率达到最大。仿真结果表明,引入比特与功率分配算法可以提高系统的传输性能。     

基于星地通信系统的变速率通信质量控制方法

为有效地提高星地通信系统的通信质量,提出了一种改变信息传输速率的方法VCTRM。该方法根据当前星地信道状况自适应地改变调制方式和码元传输速率,克服了采用变调制方式传输时在低信噪比时不能满足系统误比特率的缺陷,同时又解决了采用变码元传输速率在高信噪比时不能提高系统吞吐量的问题。通过Matlab对变调制方式、变码率及VCTRM三种传输方式进行了仿真,结果表明,VCTRM在不同信道状况下均能满足系统对误比特率(BER)的要求,且获得的系统吞吐量明显高于其他方法。     

OFDM系统中低复杂度相位因子优化PTS算法

部分传输序列(partial transmit sequence,PTS)算法能够有效降低正交频分复用(orthogonal frequency division multiple-xing,OFDM)系统的峰均比(peak to average ratio,PAPR),但算法的计算复杂度较高.针对这一问题,提出了低复杂度的相位因子优化的部分传输序列算法(reduced calculation-partial transmit sequence,RC-PTS).上述算法在系统发送端对时域数据乘以相位旋转因子来减少计算复杂度,在系统接收端依据数据星座点欧氏距离最大的原则,给出优化后的相位因子的表达式.仿真分析了所提算法的峰均功率比(peak to average power ratio,PAPR)抑制、计算复杂度降低比(computational complexity reduction ratio,CCRR)和系统误比特率(bit error rate,BER)性能,仿真结果表明,所提算法不仅明显降低了计算复杂度,而且有效抑制了OFDM信号的PAPR,算法的BER性能与原始信号的基本一致.     

不完全信道状态信息下Turbo-BLAST系统的自适应发送功率分配算法

提出了一种不完全信道状态信息下适用于Turbo-BLAST系统的自适应发送功率分配算法．所提算法以误比特率为优化目标,适用于MQAM和MPSK等不同调制方式．发送端在总功率约束条件下,利用所提的自适应发送功率分配算法对发送信号进行功率加载,以获得最小化的误比特率性能．在接收端,利用考虑信道估计误差的软干扰抵消迭代检测算法进行检测,进一步改善误比特率性能．仿真结果表明,在不完全信道状态信息条件下,采用所提算法可以有效地改善Turbo-BLAST系统的误比特率性能．     

MIMO 系统分集复用折中及自适应链路实现

多输入多输出技术可以增加分集阶数或系统自由度,以往研究多侧重于最大化其中一种增益,不能充 分利用多天线系统的性能．针对上述问题,本文提出了一种新的基于链路自适应技术的分集复用折中方法．该方法 以误比特率为判决准则,依据实时信道状态信息进行自适应码率、功率分配,并通过少量比特信息反馈到发送端来 确定系统的工作方式．同时,为降低计算量,通过对不同工作方式下接收端信噪比边界值的近似,给出了低复杂度 的次优判决准则．本文所提算法可充分利用分集、复用增益,提高系统可靠性的同时保证了较高的传输速率,具有 较小的计算量,抗扰动性强．仿真结果表明,与传统方法相比本文提出的折中方法具有较好的性能,满足了无线通 信系统实时性、快速性的要求．     

信道反馈延迟的V-BLAST系统功率分配算法

针对信道反馈的延迟问题,以降低误比特率(BER)为优化目标,提出一种适用于垂直分层空时编码系统的自适应发送功率分配算法。假设接收端可以得到完全的信道状态信息,并通过反馈链路将信道信息反馈至发送端。在接收端采用迫零检测算法,给出系统瞬时信噪比(SNR)与估计SNR的表达式推导过程,根据系统瞬时SNR的条件概率密度函数求出系统总BER的表达式;发送端在总功率约束条件下,采用拉格朗日极值法计算出自适应功率分配矩阵的闭式解。仿真结果表明,当归一化反馈迟延因子等于0.000 1、误比特率为10~(-3)时,该算法的系统性能比等功率分配算法提高约5 dB。     

一种广义空间调制系统的低复杂度检测算法

针对广义空间调制(GSM)系统中信号检测复杂度过高的问题,提出一种采用分组检测方式的低复杂度检测算法。首先发送端根据激活天线数对发射天线进行分组,每组激活一根天线用于传输调制符号,然后提出算法基于这种发射天线组合方式,在接收端做相应的分组串行检测。分析和仿真结果表明,该检测算法能以极低的检测复杂度获得与最大似然检测算法(MLD)相近的误比特率(BER)性能。     

新的基于统计熵功率的OCR算法及其DMCU实现

使用摄像头进行文字识别最大的问题在于图像抖动。为了有效地消除图像抖动并正确实现文字识别,提出了一种基于统计熵功率的新的识别算法。这种方法将采集到的数据作为随机信号处理。实验证明,此算法计算复杂度低,识别率高,适用于低成本嵌入式系统,在中国台湾俊亿公司24 MHZ 16位DMCU嵌入式系统上,获得了94％以上的正确识别率。     

OFDM系统中自适应比特和功率分配研究

提出了一种改进的OFDM系统中自适应比特功率分配算法。该算法可适用于多径频率选择性衰落信道,根据信道特征,动态地为OFDM系统的各子信道分配比特和发送功率。该算法在一定的误比特率和信息速率的情况下,使得总发送功率最小化。仿真结果表明,该算法在相同误比特率的情况下比不采用自适应技术的OFDM系统节省了发送功率。     

OFDM系统中自适应比特和功率分配研究

提出了一种改进的OFDM系统中自适应比特功率分配算法.该算法可适用于多径频率选择性衰落信道,根据信道特征,动态地为OFDM系统的各子信道分配比特和发送功率.该算法在一定的误比特率和信息速率的情况下,使得总发送功率最小化.仿真结果表明,算法在相同误比特率的情况下比不采用自适应技术的OFDM系统节省了发送功率.     

非理想条件下OFDMA系统物理层安全的资源分配算法

针对OFDMA系统中用户QoS需求的差异性,提出了一种非理想状态下不同用户的资源分配算法,即求取用户携带比特数和发射功率最优解问题。基于自适应功率分配增益较小的情况,通过进行功率的平均分配来降低算法复杂度,基于吞吐量最大化原则,将剩余未分配的子载波分配给能获得最大传输速率的用户,提升系统的整体吞吐量水平。仿真结果表明:相对于其他传统资源分配算法,这个算法能够保证不同混合用户的最小传输速率要求的同时,有效提升算法的公平性。     

基于最小粒度全置乱的图像加密算法*

依据混沌置乱信息熵, 给出选择驱动图像比特全排列混沌映射的准则,依据混沌轨道的不可预测性,设计一个图像比特全置乱算法,应用选择的混沌完成图像最小粒度—比特全空间内最大程度的等概率置乱。为增加抗攻击能力,又根据混沌映射拉伸折叠机理,设计图像像素替换算法完成图像加密变换;分析算法密钥空间、密文数字特征、相关性、抗差分攻击能力。结果表明,该图像加密算法较Ye算法和Huang算法具有更好的置乱度、去相关性和抗差分攻击能力,能够更加有效地保护数字图像。     

基于子带动态划分的电力线OFDM自适应算法研究

针对电力线载波通信中信道的强时变问题,提出了一种基于子带动态划分的电力线OFDM自适应调制算法.算法根据信道的变化状态动态的进行子带划分,并在此基础上根据信噪比门限为各子带实时的选择合适的调制方式,从而减少了因信道时变带来的信令消息负荷.仿真实验结果表明,该算法能较有效解决复杂度高、误码率较大等问题,提高了电力线系统的性能.     

一种裕量最大的高速载波比特功率分配算法

在国家电网公司Q/GDW 1379.4-2013技术规范对智能电能表载波通信单元功率消耗的限定要求下,为保障低压远程电力集抄台区本地通信链路的传输速率稳定可靠,给智能用电实时交互平台提供带宽支持,提出了一种裕量最大的高速载波比特功率分配算法。该算法以兼并窄带载波和宽带载波优势的G3-PLC技术为应用对象,使用约束注水法限定各子载波的传输比特数,根据时变的电力信道增益自适应调整比特功率分配方案,并响应通信服务质量QoS对系统误码率和目标传输速率的要求,结合信噪比门限算法对约束注水法进行界定和优化,得到了功率裕量最大化的表达式。仿真结果表明：提出的算法优于低反馈开销算法,能够适应低压电力线信道。在系统目标传输速率为200kbps时,达到了最大裕量值20,极大程度地降低了通信单元调制解调芯片实际的功率消耗。     

基于MIMO-OFDM系统的自适应算法研究

为了提高MIMO-OFDM系统的数据传输率和频谱利用率,提出一种新的自适应算法。该算法在保证信道质量所需误码率和总发射功率的前提下,按照各个子载波衰落程度动态地分配比特和功率,使系统的总数据传输速率最大。理论分析得出,该算法降低了系统运算复杂度,能很大地改善系统的整体性能。     

基于交叉熵算法的NC-OFDM系统导频设计

交叉熵算法是目前逐步优化而形成的的一种计算方法,在解决多种优化组合的问题上具有较好的性能。在基于信道均方误差的准则下,本文基于交叉熵算法,提出一种适用于非连续正交频分复用（Non-contiguous Orthogonal Frequency Division, NC-OFDM）系统上的导频设计方法。该方法先按照伯努利分布生成导频位置的随机样本,得出信道估计的最小均方误差（Minimum Mean Square Error, MSE）的样本值,然后通过更新规则对分布参数进行更新,经过几次迭代得到较优的导频位置。仿真结果表明,使用该方法得到的信道具有更好的MSE性能及误比特率(Bit Error Rate,BER)性能。     

不完全SIC下CR-NOMA系统的功率分配算法

在不完全连续干扰消除（SIC）条件下,对认知无线电-非正交多址混合系统中的次用户总传输速率进行研究,提出一种基于参数变换和KKT条件的功率分配算法。采用非正交多址方式使次用户接入授权信道,在主次用户服务质量、最大发射功率等约束条件下,通过参数变换对原约束条件进行改写设计新的优化问题,并利用KKT条件求解最优功率分配因子进而实现系统中次用户总传输速率的最大化。仿真结果表明,与CNPA算法和等功率分配算法相比,该算法可明显提高系统中次用户的总传输速率,并且对于不完全SIC具有更强的承受能力。     

最大模糊熵阈值法的快速算法

针对最大模糊熵图像阈值分割算法计算量太大的问题,文中在分析S型隶属函数特点和模糊熵性质的基础上,提出一种最大模糊熵阈值法的快速算法。该算法将最大模糊熵阈值分割算法的时间复杂度由O(L⁴)降到O(L³),同时避免优化算法易于陷入局部极值的缺陷。该快速算法可在提高算法速度的同时保证最大模糊熵阈值法的分割性能。     

基于跨层设计的矿山物联网感知层协作网络寿命优化

为了满足矿山物联网感知层服务质量（ QoS）的要求,采用一种基于跨层设计的无线协作通信机制,在Nakagami-m衰落信道中,通过物理层自适应调制编码（ AMC）和链路层混合自动重传请求（ HARQ）协议跨层设计,研究无线通信网络的HARQ协作机制,推导出协作传输系统的总能耗表达式,建立跨层优化模型。基于贪婪策略的思想,提出一种网络寿命最大化的功率分配算法（ NLMPAA）,在保证误码率指标的前提下,在最大功率的约束范围内,对功率矩阵进行优化,使网络寿命最大化。仿真结果表明：基于协作机制的网络寿命明显优于非协作机制网络,本文提出的NLMPAA可以延长网络寿命20%以上。