Ka频段的抗雨衰对策

Ka频段卫星通信系统具有广阔的应用前景,该文从Ka频段雨衰的特点以及卫星通信系统上下行链路的不同特点出发,提出了自适应抗雨衰对策。详细分析了自适应杭雨衰对策的实现原理及算法,分析得出:上行链路采用自适应功率控制,下行链路采用自适应纠错编码是解决ka频段的雨衰问题的有效方法。     

单业务TDD-CDMA系统上行用户容量分析

针对单业务TDD-CDMA系统的上行用户容量进行了分析，其分析结果对网络规划、准入控制与负载控制等具有重要的理论价值。综合考虑TDD-CDMA系统智能天线、联合检测、非完美功率控制、用户分布密度、时隙上下行分配等因素的影响，建立了一种适用于TDD-CDMA系统的上行用户信干比模型，并利用此信干比模型和高斯近似法给出了上行用户容量的计算方法。与现有方法相比，所提方法包涵的系统因素更加全面，因此提出的方法可以更好地用于分析各种复杂网络环境下的TDD-CDMA系统上行用户容量。     

一种多源协作网络的分布式功率分配与中继选择算法

该文针对多源-多中继放大转发协作通信网络,以最小化系统总功率为目标,在保证系统满足一定中断概率的前提下,提出了一种分布式功率分配与中继选择算法.算法由源节点自主选择为其转发信息的中继节点,并引入定时器,通过竞争方式避免了分布式所导致的中继选择冲突.中继收到来自源节点的信号后,只需根据转发门限自主判断是否进行转发,从而完成传输.仿真结果表明该分布式算法能够有效降低传输所需要的总发射功率.并且与集中式控制所获得的最优中继选择与功率分配算法相比性能相近,但所提分布式算法显著降低了系统的控制开销.     

基于双模式功率预测扰动观察法的MPPT策略

光伏系统的输出功率会随着光照强度和电池板的温度变化而发生改变,对系统最大功率点进行跟踪能最大化光伏电池转换效率。针对扰动观察法的不足,提出一种基于双模式功率预测温度补偿扰动观察法的MPPT控制方法。该方法将恒压法和扰动观察法相结合,系统在双模式之间切换运行,解决了传统方法在环境突变时响应速度慢的问题;采用功率预测算法,引入变步长算子α,克服因环境改变而发生误判的问题,减小稳态功率振荡;提出了温度补偿法,改善因环境温度变化而发生最大功率点电压偏移现象,提高了光伏系统稳态精度。仿真和实验结果证明了该方法的可行性和有效性。     

认知无线网络中功率和信道接入的联合优化

在认知无线网络中,针对系统中所有用户能否接入同一信道进行通信的问题,提出了适用于不同情形的联合优化方案.在系统不可行的情形下,提出了联合优化功率和接入控制的方案.由于接入控制是NP问题,于是利用所提LP-PSO算法来实现优化控制,并分析和证明了所提算法的收敛性.在系统可行的情形下,提出了联合优化功率和传输速率分配的方案,通过改进拉格朗日对偶(Lagrange duality)算法来实现优化控制.数值结果分析表明,相比其他接入控制算法,虽然所提算法的时间复杂度有所增加但能够快速收敛,在有效地提高接入量的同时还能降低功率消耗,并能使传输速率得到更公平的分配.     

基于非信任中继协作的保密通信联合功率控制

针对多个与基站(BS, base station)无直达链路蜂窝边缘移动站(MS, mobile station)在上行链路具有保密信息传输需求且存在不信任中继（UR, untrusted relay）协作通信场景,引入目的节点（即BS）干扰机制,并研究MS固定传输功率下UR与BS功率分配以最大化系统安全速率问题。分析表明,该联合功率控制问题等价于联合接入控制与功率分配问题因而是NP-难。通过问题松弛,提出一种次优MS接入控制与基于交替优化的功率分配算法,并证明该次优算法具有多项式复杂度且至少收敛到原始问题一个次优解。仿真结果表明,所提次优算法相对于同场景各种参考算法在系统可达安全速率性能上有显著提高。     

粒子群算法与电导增量法的双级最大功率点跟踪控制

通过对光伏发电最大功率点跟踪系统的研究,提出了PSO与电导增量法的双级最大功率跟踪(MPPT)控制算法。该算法能很好地解决传统电导增量法在采用较大跟踪步长时跟踪精度差,采用较小跟踪步长时跟踪速度慢,动态跟踪过程中功率震荡大的问题。所提出的算法包含最优占空比预测和最大功率点跟踪两个阶段。最优占空比预测阶段采用改进的PSO算法搜索最大功率点附近的工作电流和工作电压,然后根据搜索到的电压和电流计算最大功率点附近的最优占空比,该阶段能解决传统的电导增量法在采用较小步长时存在的跟踪速度慢、功率震荡大等问题;在最大功率点跟踪阶段接收上一阶段所搜索到的最优占空比,当电导增量法所产生的占空比接近最优占空比时,采用电导增量法进行控制,否则采用上一环节的最优占空比进行控制。仿真实验结果表明,PSO与电导增量法的双级MPPT控制算法跟踪速度快,跟踪精度高,功率震荡小,能很好地实现最大功率点跟踪。     

IoT网络中基于多天线技术的无人机通信传输性能优化

为了提高无人机通信传输性能，研究了在物联网中结合多天线技术对无人机通信的上下行链路功率控制。采用可配置波束宽度和功率的阵列天线，对无人机通信的上行链路和下行链路的传输性能进行分析和优化。对于下行链路，提出一种基于地面传感器设备位置信息的自适应功率分配算法，通过研究地面传感器设备接收性能与无人机发射功率和相对位置之间的关系，分析无人机采用固定功率发射时地面传感器设备获得通信速率与其位置的关系，从而最大化下行链路的传输容量。同时针对实际工程需求，考虑覆盖范围内所有用户的服务质量，提出一种基于地面传感器设备位置的功率预均衡算法，从而获取良好的QoS。对于上行链路，考虑在频谱共享环境下的通信机制，提出一种基于地面传感器设备位置的非合作博弈功率控制方法，根据相对位置和最小通信速率需求设计效用函数，证明纳什均衡的存在性和唯一性。最后，针对提出的上下行链路功率控制优化算法，通过仿真结果验证了其正确性，有效保证了系统的传输性能。     

微电网功率跟踪策略优化研究

针对微电网功率跟踪控制复杂、实时性差的问题,提出微电网系统负载功率跟踪与各分布式电源最大功率跟踪的分层控制策略。在构建含风力发电、光伏发电及蓄电池的风光储系统模型的基础上,针对电源层采用基于扰动观测法的最大功率跟踪,实现分布式电源的效率最大化;配电层采用基于直接功率控制的负载功率跟踪,保证系统功率平衡。研究结果表明,两种功率跟踪控制策略同时发挥作用,可以减少控制模块的工作量,缩短系统响应时间,优化了传统微网功率跟踪策略。     

基于多天线波束赋形的CRN分布式上行功率控制算法

针对工作于underlay模式的认知无线网络（CRN,Cognitive Radio Network）上行功率控制问题,本文提出一种基于多天线波束赋形,由认知基站和认知用户联合优化的分布式上行功率控制算法.联合优化的具体步骤为认知基站通过求解最大广义特征值问题完成多天线波束赋形优化;认知用户先将非线性功率优化问题转换为几何规划凸优化问题,再使用梯度法完成分布式发送功率优化;认知基站和认知用户交替优化,实现网络效用最大化.数值仿真显示,同只优化认知用户功率的上行功率控制算法相比,认知基站和认知用户联合优化的上行功率控制算法不仅能得到更大的网络效用值,而且对主用户的干扰具有鲁棒性.     

一种基于功率控制的无线传感器网络MAC协议

提出了一种基于功率控制机制的无线传感器网络MAC协议 Distance Prediction Power Control MAC (DPPC-MAC).DPPC-MAC协议基于目前十分成熟的SMAC协议[1-2],引入了功率控制机制以降低数据包发送时的能耗,并且提出了一种新的通过功率预测距离来解决暴露终端和隐藏终端的方法.仿真结果表明,DPPC-MAC能有效降低网络能耗,同时吞吐量性能也得到了一定的改善.     

Joint Transmit Beamforming and Power Control for CDMA System

1　Introduction　Power control and beamforming are two main methods toreduce interference in CDMA cellular communication sys tem. In power control, the transmitters powers are constant ly adjusted when the instantaneous SIR is not equal to targetSIR, so that the quality of weak links is improved. Base sta tion equipped with antenna arrays may adjust their beam pat terns so that they have maximum gain towards the directionsof target mobiles and minimum gain towards the other direc tio…     

组播OFDM系统中基于子载波成对调整的功率分配算法

 研究了在总功率的约束下,组播OFDM系统中最大化组播速率的功率分配问题. 首先引入贪婪算法求解该问题以降低复杂度,但贪婪算法只执行预设的固定次数分配后即停止,其截止条件与功率分配过程中的状态无关,无法有效地提高系统性能;进而提出了两种基于子载波成对调整的功率分配算法,在初始功率分配的基础上选择子载波对交换功率,将功率重新分配给能够使组播速率提高得最多的子载波,并只在无法进一步提高组播速率时才停止调整. 研究和仿真结果表明,所提出的两种调整算法能够有效地提高组播速率,性能接近根据凸函数优化方法求得的最优解,且显著降低了算法的复杂度.     

中继辅助OFDM系统功率优化

主要讨论了DF型中继辅助OFDM通信系统中的功率优化方案,并针对最优的功率优化方案很难得到闭合解的问题,提出了一种迭代的功率优化算法。这种迭代算法将DF型中继辅助OFDM通信系统中,单个子载波上源节点与中继节点间的功率分配问题以及各个子载波之间的功率优化问题分开,首先计算给定某个子载波上发送总功率下源节点与中继节点间的功率分配,然后在此基础上进一步优化子载波间的功率分配,并迭代逼近最优解。实验证明,在给定传输总功率的情况下,与传统的等功率分配相比这种迭代的优化方案可以获得较高的系统性能优势。     

使用对偶分解的MU-CoMP-JT联合资源分配

在MU-Co MP-JT(Multi-User Coordinated Multiple-Points Joint Transmission)联合资源分配问题中,传统的迫零预编码矩阵会使得每根天线发送功率互不相同,当Co MP节点发射功率仅满足总功率约束时性能损失不明显,而当Co MP节点分布在不同的地理位置时将受到单节点功率约束,这势必会降低系统功率利用率。为了进一步提升系统吞吐量,基于对偶分解理论提出了一种联合预编码优化的资源分配算法。该算法以最大化用户权重速率为目标,将原优化问题分解成若干个优化的子问题,不同子问题对应不同接收天线数的联合优化问题。当子信道的发送天线数大于接收天线数时,通过多次迭代计算得到预编码矩阵,并且预编码矩阵会随着拉格朗日因子的变化而变化。仿真结果表明所提联合预编码优化的联合资源分配算法能够明显提升系统吞吐量,且提高天线功率利用效率。     

CDMA系统中基于代价函数的联合功率控制算法

在CDMA系统中，利用多用户检测中的干扰抑制效果可以降低对功率控制的要求。本文提出了一种新的基于代价函数的联合功率控制算法。在该算法中，除了需要对功率向量进行迭代更新以外，还要对接收机滤波器的抽头系数不断迭代更新。实验结果表明，采用本文提出的功率控制算法。在系统内用户发射总功率一定的条件下。可以使各用户获得更高的信干比服务质量，系统容量也具有进一步提高的潜力。     

Joint backhaul bandwidth and power allocation in heterogeneous cellular networks: A two‐level approach

We investigate the problem of joint downlink wireless backhaul bandwidth (WBB) and power allocation in heterogeneous cellular networks (HCNs). A WBB partitioning scheme is considered, which allocates the whole bandwidth between the macrocell and small cells for data transmission and backhauling. We formulate an optimization problem to maximize the weighted sum logarithmic utility function by jointly optimizing WBB portion and fronthaul power allocation of each base station with consideration of the backhaul capacity limitation on each small cell. In order to solve this joint optimization problem, we propose a hierarchical two‐level approach and decompose the original problem into two independent subproblems: the WBB allocation at the macrocell base station (MBS) and the power allocation at both the MBS and small cell base stations (SBSs). Accordingly, the optimal WBB portion and power allocation solutions are obtained, respectively. Furthermore, we develop a distributed algorithm to implement the joint WBB and power allocation. Numerical results verify the effectiveness of the proposed approach and analyze the impact of the weighted coefficient and backhaul capacity limitation on the network performance. In addition, significant performance gains can be achieved by the proposed approach over the benchmark.     

基于用户体验质量和系统能耗的异构网络联合接入选择和功率分配策略

为了解决无线网络能耗和用户体验质量的问题,提出了一种应用于异构无线网络环境的基于多目标优化的联合接入选择和功率分配策略。该策略以最小化系统整体能耗和最大化用户平均体验质量为目标,建立了多目标优化联合分配模型,通过差分进化算法得到联合分配模型的最优解集,并结合 TOPSIS 的方法从最优解集中得到折中的联合分配方案。仿真结果表明,本文所提的策略能够有效地降低系统能耗,并提升用户整体的服务体验。     

电动助力转向系统性能仿真研究

针对电动助力转向研究通常忽略控制策略对转向系统的影响,整车与转向系统之间是相互联系的问题,采用模糊PID控制和Carsim-Simulink联合仿真方法,在建立电动助力转向系统模型的基础上,根据不同工况下不同控制模式的需求,提出了多模式控制策略,应用模糊PID控制设计了电机电流控制器模型,并建立Carsim-Simulink联合仿真模型。仿真结果表明,建立的仿真模型是有效的,且所设计的控制策略能满足系统要求。