网络生命周期最大化虚拟MIMO协作中继节点选择

针对无线传感器网络高能效传输要求,提出了一种基于虚拟多输入多输出(MIMO)传输的协作
中继节点选择算法. 该算法不考虑源节点到目的节点1次传输中1跳或多跳能量消耗最小化问
题,而是减少整个网络执行整个应用的能量消耗. 仿真结果表明,与直接及最小化能耗传输
相比,本文算法延长了网络的生命周期.     

协作中继中断性能和差错概率分析

针对单峰窝下通信的三节点(源节点、中继节点和目的节点)协作传输模型,分析了中继节点分别采用放大转发模式和解码转发模式时对传输的中断概率和差错概率,并采用蒙特卡洛仿真对其性能进行评估。仿真结果表明,与放大转发模式相比解码转发模式可获得更低的中断概率,而解码转发模式的误比特率低于放大转发模式。     

协作中继分布的系统性能分析

针对两类基本的单中继模型,通过分析瑞利衰落环境下放大转发和译码转发协作单中继系统的性能,研究了在放大转发和译码转发两种模式下,中继位置对系统容量和性能的影响.仿真表明中继位置对系统性能起着关键作用.对于放大转发模式,当中继位于源节点和目的节点连线的中点时,系统性能最优;对于译码转发模式,根据不同参数配置,当中继位于源节点和目的节点连线的中点且靠近源节点时,性能最优.     

基于子队列的分布式动态令牌中继协议

为降低短波令牌协议(HFTP)令牌中继延迟,提高中继成功率,提出一种新型无冲突的分布式
令牌中继协议(SQ DTRP). 该协议通过引入令牌中继子队列,提出增加通信对象项以最大限
度保存网络实时状态信息,实现动态搜索令牌中继路径,克服了HFTP令牌中继机制存在的应
答冲突和公平性问题. 仿真结果表明,该协议令牌中继时延和中继成功概率明显优于HFTP,
适合包括短波(HF)网络在内的各种无线网络使用.     

反馈判断的自适应机会转发策略

为了提高多中继系统下俩源节点进行数据交换时的性能,提出了自适应机会转发策略. 在该策略中,根据2个源节点反馈控制帧的情况,从直接传输、直接重传、单向机会中继传输和双向机会中继传输4种传输模式中选择最优的传输模式. 在只有1个源节点能解码时,采用源节点重传和单向机会中继竞争的方式. 由于该策略能自适应地选择最优的传输模式,因此相比较其他转发策略,可以较大地降低系统数据交换的复杂度,提高系统的中断性能和频谱效率. 最后,通过理论分析和数值仿真验证了该策略的优越性.     

MIMO协作传输系统的中继选择及中断概率分析

为实现多输入多输出(MIMO)再生中继网络中源节点和目的节点之间的协作传输,提出了一种中继选择算法. 被选中的中继节点的两跳链路等效功率增益的最小值在所有备选中继节点中最大. 针对该选择策略,采用一种理论近似的方法分析了其中断概率. 基于这种协作策略还给出了在总功率受限的条件下,源节点和中继节点之间的功率分配方法. 理论分析和仿真结果表明,该选择算法可显著降低系统中断概率. 同时,分布式的选择算法在系统性能和复杂度之间取得了较好的平衡,是可使用的中继选择策略.     

OFDMA中继蜂窝系统的接入控制策略

针对正交频分多址（OFDMA）2跳中继蜂窝系统,提出几种改进的用户接入中继的控制策略.
采用启发式算法,以已接入用户的业务质量（QoS）指标、中继负载大小为约束条件,综合
考虑用户对中继的选择、用户间竞争接入等情况,最大化每个中继上可减少使用的子载波数
,从而有效提高资源利用率和系统容量. 仿真结果验证了改进策略能进一步提高系统容量.     

利用信任和社会网络的资源发现方法

为解决无结构对等网络中因恶意节点的欺诈行为造成的搜索不可靠问题,提出了利用信任和
社会网络(TSN)的资源发现方法;提出转发信任度、路由信任度和交易信任度的概念,用来
反映节点提供可靠服务的能力. 在节点选择朋友进行消息转发时,优先选择综合信任度高且
相关度高的朋友节点转发查询消息. 实验结果表明,TSN方法在资源搜索阶段有效屏蔽了恶
意节点,保证了请求节点获得服务资源的可靠性,提高了搜索效率.     

基于MIMO的双向解调中继协议及SER性能

提出的基于MIMO的双向解调中继协议,不仅可以提高频谱利用率,还可以提高传输的可靠性.该协议包括两个用户终端和一个多天线解调转发中继节点.为了对协议进行性能评估,推导了采用QAM调制的基于MIMO的双向解调转发中继协议的误符号率(SER)性能闭式解.仿真结果验证了理论推导的正确性.     

基于SWIPT的半双工中继QF协作可达速率分析

为解决中继节点能量受限的问题及提高系统能量效率以实现可靠绿色通信,提出了基于无线携能传输（SWIPT）技术的半双工中继量化转发（QF）协作系统.首先,建立基于SWIPT的半双工中继QF协作系统模型,信源节点和目的节点由电源供电,中继节点通过SWIPT技术同时实现信息传输和能量收集;其次,在功率分割协议下,推导出基于SWIPT的QF协作的可达速率表达式,证明可达速率是关于功率分割因子的凸函数,并求解出最优功率分割因子以优化可达速率;然后,针对慢衰落信道,进一步分析了基于SWIPT的QF协作的预期速率;最后,理论分析与仿真结果表明,基于SWIPT的QF协作的可达速率或预期速率均明显优于传统放大转发和译码转发协作,并且基于SWIPT的QF协作在中继节点没有外部供电的情形下,能达到与传统QF协作相近的性能.     

一种基于PARAFAC模型的MIMO中继系统信道估计方法

为了有效地估计两跳放大转发(AF)多输入多输出(MIMO)中继系统的信道状态信息(CSI),提出了一种基于平行因子(PARAFAC)模型的信道估计方法。在信宿,该方法通过对接收信号构造PARAFAC模型,采用所提的复值最优交替最小二乘(CALS)拟合算法就能估计出该通信系统中所有的CSI。与已有的信道估计方法相比,所提方法需要较少的信道训练数据块和具有更高的信道估计精度。仿真结果验证了所提方法的有效性。     

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。     

使用叠加编码的并行中继网络的传输策略

在给定信息速率的条件下,给出了译码转发机制下的最优合作（OC）策略. OC策略需要相关信号的相位在目的节点严格同步,这是很难实现的. 为克服此缺点,提出了一种不需要同步的无信息重叠（NIO）策略. 与OC策略相比,NIO策略更适合实际的中继网络. 进而又提出一种仅包含两层叠加编码的减少中继选择（RRS）方法以达到复杂度与性能的折中. 仿真结果显示, NIO策略与OC策略之间的性能差距很小, 即使在节点数目很大的情况下,仅选择两个最好的中继节点足以获得NIO策略大部分的性能增益.     

拓扑模型和特征学习的多摄像机接力跟踪策略

为实现复杂大场景下目标跟踪的问题,提出了一种复杂大场景下基于拓扑模型和特征学习的多摄像机调度和目标接力跟踪策略。首先建立摄像机场景地图映射,通过实时背景估计确定目标的交接时刻和交接位置,然后建立多摄像机几何拓扑模型,给出了基于拓扑模型的多摄像机接力目标跟踪调度和交接算法,以及在跟踪过程中的特征学习方法,实现接力摄像机的快速调度和目标交接。实验结果表明,该方法可快速准确的完成多摄像机接力跟踪时的判断调度任务。     

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.     

中继网络Max-Min和Min-Max公平性的功率分配

研究了无线非再生中继网络中基于多用户QoS保证的功率分配策略。由于每个用户的信道状态不同,采用传统的平均功率分配策略并非最优,为了满足用户的QoS要求,首先建立了在总功率受限条件下最小化最大用户中断概率的功率分配方案。然后在中断概率和总功率受限条件下,建立了最大化最小用户速率的功率分配方案。上述功率分配问题可转化为GP(Geometric Programming)问题进行求解,仿真结果表明,所提功率分配策略能有效地满足用户间的QoS要求。     

联合编码的中继系统不等错误保护机制

在多样化信息传输的通信系统中,若无差别地传输具有不同统计特性与不同重要性的信源,将带来能量资源的浪费.鉴于此,以信源特性为依据,提出了一种结合联合编码与中继译码转发的不等错误保护编译码方案.在发送端,针对经离散余弦变换后图像信源的统计特性和重要性程度采取相应的传输策略：对熵值较小且重要程度不高的高频信息进行信源压缩,提高传输效率;对重要程度较高的低频信息利用中继进行二次信道编码,实现不等保护.在接收端,设计多模块联合迭代译码方式,充分利用不同传输策略下不同形式的信源信息,提升系统性能.理论分析和仿真结果表明,对比传统方案,所提方案在相同的峰值信噪比下,有1 dB以上的信噪比增益.     

Log Likelihood Ratio-Based Relaying for Distributed Turbo Codes

A distributed turbo codes(DTC) scheme with log likelihood ratio (LLR)-based threshold at the relay for a two-hop relay networks is proposed.Different from traditional DTC schemes,the retransmission scheme at the relay,where imperfect decoding occurs,is considered in the proposed scheme.By employing a LLR-based threshold at the relay in the proposed scheme,the reliability of decoder-LLRs can be measured.As a result,only reliable symbols will be forwarded to the destination and a maximum ratio combiner (MRC) is used to combine signals received from both the source and the relay.In order to obtain the optimal threshold at the relay,an equivalent model of decoderLLRs is investigated,so as to derive the expression of the bit error probability (BEP) of the proposed scheme under binary phase shift keying (BPSK) modulation.Simulation results demonstrate that the proposed scheme can effectively mitigate error propagation at the relay and also outperforms other existing methods.     

Impact of joint resource partitioning and routing on performance of relay enhanced cellular networks

Radio resource assignment schemes and routing strategies in relay enhanced cellular networks are proposed in this paper. Under the reuse partitioning-based frequency planning framework, the intra-cell resource partitioning between the base station and relay nodes was addressed firstly by introducing a metric of effective reuse factor. Then, coverage-oriented and capacity-oriented rantings, as well as two link bandwidth assignment schemes＂ equal-bandwidth per link＂ and ＂equal-bandwidth per mobile station＂ were developed. These key issues and their impacts on the system performance were analyzed comprehensively and supported by simulations. Results show that the cell capacity and edge user throughput of the proposed network are superior to the traditional non-relay network when an appropriate effective reuse factor is adopted.     

估计不确定界的分散鲁棒自适应控制

对具有高阶不确定关联作用、未知不确定界、线性时不变关联系统，提出了一种分散鲁棒自适应控制方法．控制包括反馈增益的自适应估计和基于所估计参数的分散鲁棒控制．自适应方案的引入，克服了分散鲁棒控制方法中需要已知不确定性界的缺点．采用极点配置（或最优控制）方法设计常值反馈增益，避免了常值反馈自适应设计中需要人为给定反馈系数的问题，同时使系统具有更好的暂态特性．对运动小车二阶倒立摆的数值仿真证实了本方法的有效性．