非相干天线选择算法

基于广义似然比检验(GLRT)与天线选择相结合,提出了平瑞利衰落信道的非相干天线选择(NON-AS)算法,天线选择和信号检测无需信道状态信息.NON-AS算法适用于多输入多输出(MIMO)系统的接收端,接收天线选择是基于每个天线瞬时接收到信号矢量的F-2范数.与相干检测的天线选择相比,NON-AS算法不需要估计信道,大大降低了系统复杂性.成对错误概率分析和仿真结果表明:在高信噪比情况下,选择有最大范数的接收天线,系统能实现和使用全部接收天线相同的分集增益.     

差分空时系统的天线选择算法

一般的天线选择算法都需要信道状态信息,根据信道参数选择天线.然而,估计多输入多输出(MIMO)系统的信道参数大大增加了系统复杂性,而且,在快衰落信道中,信道估计是很困难的.基于正交空时编码和接收信号向量的范数,提出了非相干的天线选择算法(NON-AS),不需要估计信道,并将算法应用于差分空时系统.性能分析和仿真结果表明,在高信噪比情况下,NON-AS算法能实现和完全复杂性系统同样的分集增益.     

线性离散码系统中基于近似容量分析的发送天线选择算法

为了降低应用线性离散码(LDC)的多输入多输出系统中发送天线选择算法的复杂度,该文利用LDC的线性变换矩阵的酉矩阵参数化性质,推导出了一种考虑LDC矩阵平均影响的近似容量表达式。近似容量表达式不涉及时间扩展的高阶等效信道矩阵的运算,从而基于近似容量的发送天线选择算法可以有效地降低运算复杂度。该文从近似容量出发,给出了最大化近似容量的发送天线选择算法和基于矩阵消元的天线选择算法。近似容量表达式为基于垂直空时分层码(V-BLAST)提出的低复杂度天线选择算法在LDC系统中的直接应用提供了理论支持。仿真结果表明,所提方案具有与最优天线选择算法相近的性能,但具有更低的计算复杂度。基于矩阵消元的天线选择算法与在V-BLAST系统中提出的基于范数和相关性的天线选择算法相比,可以获得更好的分集增益,因而具有更好的误码率性能。     

偏振复用QPSK相干光数字通信系统实验研究

建立了偏振复用正交相移键控(QPSK)传输及相干检测的数字通信实验系统,并分析系统的性能。40Gbit/s的偏振复用QPSK信号在单模光纤(SMF)中传输了100km;信号光与本振光在接收端进行混频并下变频,最后用数字信号处理(DSP)算法对接收信号离线处理。比较了光纤传输前后不同的光信噪比(OSNR)下的误码率(BER),实验结果表明,所使用的DSP算法能克服光纤信道对信号的主要损伤,对高速的相干检测信号进行有效的恢复。     

新的V-BLAST系统次优天线选择

该文提出新的基于ZF SIC检测的V-BLAST系统次优天线选择准则:最小化信道矩阵伪逆的最大行范数。基于贪婪选择思想,发射天线选择采用使得该范数增加最小的递增选择策略,接收天线选择采用使得该范数减少最大的递减选择策略。仿真表明所提出的新准则明显优于已有的最大第1检测层后处理信噪比准则,且相应的快速选择算法可以获得最优的基于最大最小准则的全搜索选择的大部分分集增益,而复杂度很低。     

信道预测联合收发分集的正交信号误码性能

为解决采用最小均方误差(MMSE)信道预测的发射天线选择(TASP)/接收天线最大比合并(MRC)的无线通信系统设计问题,利用抛物柱面函数以及高斯Q函数的近似表达式和矩生成函数(MGF)法,分别推导了瑞利块衰落信道上采用TASP/MRC天线分集的相干检测M进制正交和双正交信号的平均误符号率(ASER)精确表达式以及正交信号ASER的近似表达式.数值计算和仿真结果验证了采用TASP/MRC和相干检测的正交/双正交ASER精确表达式的正确性以及正交信号ASER近似表达式的准确性.上述M进制正交/双正交信号ASER精确或近似表达式,可用于设计采用相干检测M进制正交和双正交信号的TASP/MRC天线分集系统,并能够快速地确定收发天线数和信道预测器级数等参数,避免耗时的计算机仿真.     

大规模MIMO相关信道下的联合天线分组和天线选择

在大规模多输入多输出系统中,针对密集部署的大型天线阵列之间的强相关性会抑制天线选择增益效果的问题。在系统下行链路场景下建立空间相关信道模型,提出了基于天线分组的天线选择算法。根据瞬时信道相关矩阵将天线阵列划分为若干组,保证各组内天线之间相关性较强。在完成天线分组的基础上,基于信道矩阵列范数准则在各组发射天线与接收天线之间构成的子信道矩阵中选择天线,进而构造有效发射天线与接收天线之间的信道矩阵。仿真分析了所提天线选择算法对系统遍历和速率的影响,结果表明,在基站天线数为32、接收天线数为2、选择天线数为2、天线相关因子为0.9的假设下,当信噪比为10 dB时,与基于相邻天线分组的天线选择算法相比,所提算法使系统和速率约提高了27.5%,且所提算法若要与最优天线选择算法达到相同的和速率,仅需将其信噪比提升1～2 dB即可。     

分布式发射天线V-BLAST信号的排序干扰抵消检测

针对V-BLAST信号通过分布的发射天线进入信道,该文提出了一种由于发射天线地域上的分布性引起的各发射天线发射信号不同时到达接收天线的V-BLAST排序干扰抵消(Order Interference Cancellation, OIC)检测算法。计算机仿真显示,该算法适用于任意个数的接收天线,在较高信噪比(20dB)的条件下,性能优于直接迫零算法3dB以上。在相同信噪比条件下,分布发射天线V-BLAST的排序干扰抵消检测算法比集中发射天线V-BLAST的排序干扰抵消检测算法有着更好的性能。     

短波COFDM空、时、频系统迭代检测算法

短波信道是一个复杂的时变信道,多径效应、本振频偏、多普勒频移和时变衰落都为OFDM技术的应用造成了很大困难.本文设计的COFDM短波多天线接收系统,分别采用了多天线接收,串行级联卷积码(SCCC)编码,OFDM调制,可以分别达到空间、时间和频率上面的分集,从而改善了系统的性能.采用基于期望最大化(EM)算法与MAP译码算法相结合的迭代频偏、信道跟踪和信号检测算法.可以有效地克服短波时变信道的影响.计算机仿真结果表明,本文算法随着迭代次数的增多系统性能得到优化,而且,多天线系统比单天线系统有更好频偏、信道跟踪和信号检测性能.     

空间光通信中分布式天线的信号检测研究

针对空间光通信中随机信道传播时延导致接收信号符号间干扰的特殊性使分布式发射天线多入多出(MIMO)信号的线性检测算法更加复杂这一问题,提出了一种基于Neyman-Pearson(NP)融合准则的分布式天线信号检测算法。仿真结果表明,当接收信号同步时,NP算法具有较好的健壮性,其性能优于等增益合并(EGC)算法,与最佳合并(OC)算法相当;当接收信号异步时,NP算法要明显优于EGC和OC算法,抑制接收符号间干扰,能体现出分布式天线系统的空间分集性能。     

Maximizing Capacity Usage and Selection of Optimal Antennas to Improve Spectrum Efficiency in Massive MIMO Technology

The performance of Massive MIMO can be enhanced by utilizing a large number of antennas than used and signifying its enormous capabilities in upgrading spectral efficiency. Antenna Selection is a low-priced complexity that decreases the number of radiofrequency chains with the contemplation of augmenting channel capacity. In this paper, an Augment Antenna Selection algorithm based on maximum flow minimum cut theorem is proposed which captures the optimal antennas based on the aggregate capacity of the possible antenna combinations. The first step in this algorithm proposes a subset of antennas to compute the augment paths and the second step selection considers the remaining capacity present in antennas to compute the maximum flow in a network. Thus, this algorithm that selects optimal antennas with better channel conditions aims at improving spectrum and energy efficiency. Simulation results show the outage capacity and the performance of BER with 64*64 and 128*128 Massive MIMO versus SNR has been analyzed.

     

Joint antenna selection based on MIMO systems

Antenna selection can not only increases channel capacity in multiple input multiple output (MIMO) system, but also effectively decreases the radio frequency circuit cost. In order to achieve the antenna subset which can enlarge the system capacity rapidly, an improved methods obtaining better channel capacity was proposed, which is based on the norm and relevance of sending and receiving antenna joint selection algorithm. Simulation results indicate that the algorithm decreases a lot of computation time without any loss of system capacity.     

蜂窝通信系统中天线选择在虚拟MIMO的应用

天线选择技术(AS)和虚拟MIMO(Virtual MIMO,VMIMO)技术都被广泛应用于只有一个无线射频(RF)模块的上行通信传输中。为了使两者的优势都得以发挥,该文提出将天线选择技术应用在虚拟MIMO系统中,该文中称作VMIMO-AS系统。然而,仅从被调度用户设备(User Equipment,UE)中选择最好的天线组成虚拟MIMO并不能确保系统获得最佳的性能。该文提出了VMIMO-AS系统中几种不同用户设备配对算法,并对这些算法就吞吐量性能和用户间公平度进行了比较。仿真结果表明第1个用户的选择需要应用AS原则,而考虑到复杂度和性能的折中,配对用户的选择则不需要应用AS原则。     

一种快速的接收天线选择算法

天线选择是MIMO系统中一项重要的技术,它能从MIMO系统的多个发射天线和多个接收天线中选择出性能最好的一个或几个天线,从而以很小的性能损失换取成本的大幅降低,极大地提高了MIMO系统的性能价格比。最优算法具有较高的复杂度而限制了它的应用,文中从次优的递增递减算法入手,提出了一种具有更低复杂度的递增递减接收天线选择算法。仿真结果表明,该算法以很小的系统容量损失为代价换取了复杂度的降低。     

简明的联合收发端天线选择算法

For reducing the computational complexity of the problem of joint transmit and receive antenna selection in Multiple-Input- Multiple-Output (MIMO) systems, we present a concise joint transmit/receive antenna selec-tion algorithm. Using a novel partition of the channel matrix, we drive a concise formula. This formula enables us to augment the chan-nel matrix in such a way that the computational complexity of the greedy Joint Transmit/Receive Antenna Selection (JTRAS) algorithm is reduced by a factor of 4nL, where nL is the number of selected antennas. A de-coupled version of the proposed algorithm is also proposed to further improve the efficien-cy of the JTRAS algorithm, with some capacity degradation as a tradeoff. The computational complexity and the perform-ance of the proposed approaches are evalu-ated mathematically and verified by computer simulations. The results have shown that the proposed joint antenna selection algorithm maintains the capacity perormance of the JTRAS algorithm while its computational complexity is only 1/4nL of that of the JTRAS algorithm. The decoupled version of the proposed algorithm further reduces the computational complexity of the joint antenna selection and has better performance than other decoupling-based algorithms when the selected antenna subset is small as compared to the total number of antennas.     

大规模MIMO系统中收发联合阈值天线选择算法

在大规模多输入多输出(massive MIMO)系统中使用天线选择算法可提高能效和系统吞吐量,然而适用于传统MIMO系统的天线选择算法具有高复杂度,很难用于massive MIMO系统。为优化天线选择算法,以算法复杂度和系统容量为优化目标,提出了收发联合阈值天线选择算法。该算法在发射端使用最大范数双向天线选择算法进行天线选择,在接收端使用分组maxvol算法并通过仿真实验结果的预设阈值进行天线选择。仿真实验表明,收发联合阈值天线选择算法在降低复杂度的同时可以提高系统容量,与递增天线选择算法相比,系统容量最多可提高52.2 bit/s/Hz。提出的天线选择算法可以满足不同天线相关度和信噪比的传输环境。     

大规模MIMO时分双工系统的鲁棒预编码设计

对于采用大规模MIMO技术的时分双工系统,天线互易误差会破坏上下行信道互易特性,大幅降低预编码算法下行传输性能。由于实际系统难以完全消除天线互易误差,该文以最大化各用户平均信泄噪比为目标,根据天线互易误差的统计特性,设计了对该误差具有鲁棒性的线性预编码算法。同时为了进一步降低用户接收端的等效噪声功率,该文还将该线性鲁棒预编码算法扩展为基于矢量扰动的非线性鲁棒预编码算法,并通过减格辅助技术降低其扰动矢量求解复杂度,使其更适用于大规模MIMO系统应用。计算机仿真结果表明在存在基站天线互易误差条件下,该文所提出的线性与非线性鲁棒性预编码算法的性能均优于传统预编码算法的性能。