噪声相关高斯双天线中继信道研究

为了有效提高中继信道的数据传输速率,在全工和半双工模式下分别对中继和目的端带相关噪声的高斯双天线中继信道进行研究。通过计算得出信道容量的上界和在译码前传、压缩前传和放大前传三大中继策略下的可达速率,并给出分别对应于传统退化高斯中继信道和逆退化高斯中继信道的两种容量可达情形。运用MAT-LAB对不同信道设定的各类可达速率进行仿真,数值分析结果显示:尽管译码前传完全忽视了噪声相关性,然而另外两种策略能潜在地利用这些边信息;对于不同的噪声相关系数,三种中继策略中没有一种总是优于其它策略;中继采用双天线技术,具有提高传输速率的作用。     

等效全双工双向中继网络及其可达速率分析

构造了多节点辅助传输的两跳双向中继网络,双向数据通过时分交替收发的两个半双工节点中继,可实现节点全双工工作模式下双向中继网络的资源利用率。进一步考虑分别采用物理层网络编码及预编码技术,提出两种改进策略抑制中继节点间信道干扰对系统性能的负面作用,并对其双向可达速率进行了数值分析。结果表明：高斯环境中,两种改进策略均能有效改善中等干扰强度附近区域系统的双向可达速率。     

水声迭代接收机中的超Nyquist技术和速率兼容编码技术

为良好水声信道条件设计的通信方案在恶劣信道条件下无法工作,而为恶劣水声信道条件设计的通信方案在良好信道条件下虽然可以有效工作,但是系统频谱利用率极低;为提高系统的频带利用率,通常的手段是提高调制星座的阶数,然而大量实践研究工作表明高阶的调制星座很难在水声信道有效工作。针对以上问题,本文提出一种联合超Nyquist信号发射技术和速率兼容打孔编码技术的自适应迭代接收技术;在低阶星座条件下通过超Nyquist信号发射技术可提高系统的频带利用率,采用速率兼容打孔卷积码编码技术可适应信道变化提高系统的稳健性。仿真研究表明本文提出的方案的频谱利用率在较高信噪比的加性高斯白噪声信道条件下可以超过QPSK调制的信道容量。湖上高速(最高6 kn)走航试验表明:在浅水时变的多途信道条件下,本文提出的超Nyquist发射方案可是实现无误码率数据传输,其频谱利用率为1.8 bit/(s·Hz)。     

认知MIMO系统中基于博弈论的干扰对齐算法研究

为消除用户间干扰,提高认知无线电多输入多输出（CR-MIMO）系统传输速率,给出一种基于博弈论的干扰对齐算法。该算法首先采用注水算法为主用户进行功率分配,同时设计次用户预编码使次用户信号落入主用户未分配功率的子信道。然后将次用户之间的多条干扰链路构成一个博弈群体进行求解,实现次用户之间的干扰对齐。此外,为最大化次用户传输速率,将次用户功率分配问题转换为布谷鸟鸟巢的选择问题,构造适应度函数,得到最优的功率分配方案。数值分析表明,该算法可以消除主次用户的干扰以及次用户之间的干扰,传输速率比最大信干噪比（Max-SINR）算法高2 b·s-1·Hz-2,同时,结合布谷鸟搜索算法进行功率分配后传输速率高于文献[13]。     

基于移动通信电路域的语音信息隐藏算法

通过分析移动通信电路域语音信道的结构特点,提出了一种适用于移动通信电路域信道的抗语音声码器断续传输(DTX)处理和有损压缩的语音信息隐藏算法.选择经语音端点检测判决为浊音帧的有效语音信号进行3级小波分解,选择第3级小波细节系数做快速傅里叶变换(FFT)后,在表征频带0.5～1 kHz的FFT系数上根据听觉掩蔽理论对秘密信息进行量化抖动调制嵌入,实现秘密信息在语音中的隐藏.实验结果表明,该算法模型在10 bit/s上限容量时,携密语音质量评价分数高于3.48,经过全球移动通信系统增强型全速率声码器的DTX技术处理、有损压缩以及信道中存在的其他干扰后,误码率保持在0.06左右.     

认知无线电中的用户合作通信

为了进一步提高认知通信的传输速率,将用户合作通信技术引入认知无线电通信系统.建立了保护主用户的传送不被干扰前提下的认知中继通信模型,并分析了认知中继通信信道的容量.给出了应用认知中继通信的约束条件,并讨论了最佳认知中继伙伴的选择方法,以及多认知中继节点进行空时编码时的最佳功率分配策略.在仿真实验中,给出了在高斯环境下提高认知通信速率的中继节点的可能位置,从而证明了应用认知中继传送信息的可行性.比较了使用认知中继时和直接传输时的速率,结果表明,采用认知中继传送可有效提高认知通信系统容量.     

唐家山堰塞湖库区（北川～禹里段）地震地质灾害触发效应研究

“5·12”大地震具有震级高、破坏性强、次生地质灾害严重的特点。通过地震前后对唐家山堰塞湖库区为中心的沿通口河北川～禹里段地震地质灾害现场地质调查,显示崩塌、滑坡和泥石流数量分别由地震前的5、3、0变为地震后的7、51、10个（条）,地质灾害发育密度和模数分别由地震前的0.26 个/km、46×104 m3/km变为地震后的1.35 个/km、104×104 m3/km,地震后发育密度及模数分别是地震前的5.19和2.24倍,地震产生的边坡破坏效应极为显著。通过分段剖析,得出以下认识：1）距离发震断裂越近,地质灾害发育密度越高,就北川～禹里段沿通口河两岸岸坡而言,发震断裂上盘3 km范围是地震地质灾害的极（强）发育区,3～6 km范围为中等发育区,6～20 km范围为弱发育区,20 km以外基本不受地震影响;2）地震地质灾害主要发育在顺向岸坡以及斜向～顺向岸坡结构内,且以大型和特大型滑坡为特征,常常发生堵江事件;而在逆向坡及斜向～逆向岸坡结构内地震地质灾害总体不发育,即使有也以崩塌为主,且主要发生在单薄山脊以及地形坡度陡峭处;3）地震对大型松散堆积体等整体复活主要受控于其地形坡度及微地貌特征,地形坡度40°以上以及由缓变陡的转折部位是古滑坡等松散堆积体整体或局部容易被地震触发失稳的充分条件,并非所有的古滑坡等松散堆积体均会被地震诱发而整体复活。     

基于布谷鸟搜索算法的用户选择和干扰对齐

为了实现蜂窝系统中单小区边缘用户正常通信,减少相邻小区间多个边缘用户对本小区边缘用户造成的干扰,提出了一种基于布谷鸟搜索算法的用户选择和干扰对齐算法。该算法首先用布谷鸟搜索算法对小区边缘用户进行选择,接着采用干扰对齐方法消除相邻小区间的干扰,最后通过预编码和基于最小均方差（MMSE）译码方法消除小区内用户间的干扰。该布谷鸟搜索算法与快速排序搜索算法相比具有更低的时间复杂度。数值分析表明与基于迫零算法的译码方法相比,该译码方法能够提高系统容量2 b·s-1·Hz-2,改善误码率4 dB。     

高斯X信道在噪声干扰下的和容量

If the sum capacity of a channel can be achieved by treating interference as noise, we say that this channel is under noisy interference. By analyzing the sum capacity of Gaussian X channels, sufficient conditions for such channels under noisy interference are proposed. Providing vector genies and auxiliary sets as side information to the receivers, a sum-rate upper bound is obtained. Under the noisy interference sufficient conditions, this sum-rate upper bound can be achieved by operating the original channel as the underlying Gaussian interference channel and treating interference as noise. Therefore, the sum capacity of the Gaussian X channel is determined for noisy interference.     

双路径MIMO中继网络预编码盲干扰抑制

针对放大转发的双路径多进多出中继网络由于信道估计误差带来严重的剩余中继间干扰问题,提出了一种未知信道状态下基于行空间预编码的盲干扰抑制方案。新方案通过对发送信号进行交替行空间预编码,将期望接收信号和中继间干扰信号映射到不依赖信道状态信息的正交子空间,从而实现在未知信道状态信息下中继间干扰信号和中继噪声的盲干扰抑制,并从最大化信噪比角度给出最佳预编码设计。仿真结果表明,该方案可以有效地避免链路信道估计误差对中继间干扰抑制算法的影响,在系统性能和容量上优于传统基于信道状态信息的干扰抑制方案。     

MIMO中继系统中的线性鲁棒收发机联合设计

为了获得理想的信道估计,针对单中继节点的非再生多输入多输出中继系统及部分信道状态信息,提出了一种鲁棒的基于最小均方误差准则的线性收发机联合设计方案. 假设信道估计误差是独立的复高斯变量,在源节点和中继节点平均发射功率受限的条件下,对源节点、中继节点和目的节点进行联合设计,通过迭代算法可得到各节点的线性处理矩阵. 仿真结果表明,与其他方案相比,联合设计方案具有较好的鲁棒性和误比特率性能.     

Weibull衰落信道下多跳通信系统的性能分析

分析了在独立不同分布Weibull衰落信道下配有非再生中继的多跳无线通信系统性能. 基于调和几何平均不等式,得到了更易于数学处理的端到端信噪比上界. 通过计算上界的矩母函数、概率密度函数和矩等闭式表达式,得到了多跳通信系统的平均端到端信噪比、信道容量和平均误比特率等重要性能界. 数值仿真结果表明该界是紧的.     

非理想信道状态信息下的稳健干扰安排设计

为了减小多小区环境下信道误差对传统算法稳健性的影响,通过设立误差约束,并对收发端矩阵进行迭代运算,给出了一种稳健的最小化干扰泄露算法,推导了新的目标约束下具有信道误差的系统和速率表达式.仿真结果表明,该干扰安排算法与未考虑信道误差的算法相比,可以有效地提高小区边缘用户的误码率性能.     

单载波块传输系统中基于叠加导频的信道估计与均衡

在单载波分块传输系统中进行频域均衡需要知道精确的信道状态信息,为此本文提出了一种基于叠加的导频序列的迭代信道估计算法,利用叠加的导频序列以及通过迭代均衡检测得到发送数据的估计值来降低信道估计的误差。从理论上分析了该算法所能达到的信道估计误差下限和比特误码率下限,并提出了最优叠加导频序列的设计准则。数值仿真结果表明:采用该算法时系统的比特误码率性能与已知信道信息时的性能差距小于1 dB。     

Video coding bit allocation algorithm over wireless transmission channel

Due to the limited bandwidth of the wireless chan-nels,video signals have to be highly compressed by ef-ficient coding algorithms,such as H.263and MPEG-4.The standards apply a motion-compensation and var-iable-length coding scheme to reduce the temporal andstatistical redundancy in the video sequence.However,under the error-prone wireless environments,highlycompressed video data becomes extremely vulnera-ble[1].Even a single bit error may cause severe degra-dation in video quality.Therefore,…     

Adaptive Bit Loading Scheme with Semi-Blind Channel Estimation for OFDMSystems

Orthogonal frequency division multiplexing(OFDM) has recently been used widely in widebandwireless communication systems due to its high datarate transmission capability with high bandwidth effi-ciency and its robustness to multi-path delay spread.It has been used in wireless local area network( WLAN) standards such as IEEE802 .11a andHIPERLAN/2[1].The OFDMsystems solvedthe se-vere inter-symbol and inter-carrier interference(ISI)in multi-path fading channel by introducing cyclicprefi…