协作OFDM系统中的子载波选择算法

研究了协作正交频分复用系统的中继方案,提出了OFDM协作分集系统中的子载波选择算法,根据子信道信息,在容量准则下,选择可以提高系统容量的子载波,以放大前传的方式转发源节点信息。仿真结果表明,在中继节点功率与源节点功率较低或中继节点靠近源或目的节点时,所有子载波都采用中继传输可降低系统容量;子载波选择算法可以改善系统容量,并且选择合适的中继节点发射功率和中继位置,可以显著提高系统容量,当中继节点位于源与目的节点中点时,系统容量最大。     

协作通信系统的中继选择算法研究

协作通信作为一种新颖的无线通信技术,它的主要思想是通过中继节点参与协作传输,在目的端获得两个或者多个在空间上独立的信号样本,实现空间分集,获得分集增益.因此如何合理选择中继节点成为协作通信的关键问题之一.本文在协作通信模型及原理的基础上,对基于信道状态信息的中继选择算法进行了介绍,并对具体的选择算法的性能进行了仿真.     

基于OFDM调制系统的协作分集

将协作分集技术与正交频分复用(OFDM)技术相结合,研究了采用16QAM调制方式,基于OFDM系统的两种CRC和卷积码编码的协作通信.同时利用仿真分析了采用16QAM调制协作通信的两种解码转发与放大转发方案.也对比分析了CRC编码协作与卷积码编码协作的仿真性能,然后综合比较了DF、AF、CRC编码、卷积码编码协作通信的性能.仿真结果显示,基于CNV-OFDM的编码协作通信获得了显著的分集增益,系统性能得到了更大的提高.可见,CNV-OFDM的编码协作大大提高了无线通信系统的性能,降低了误码率.     

一种基于非正交信道的分布式中继选择及功率分配方法

针对非正交两跳多中继协作通信系统中的分布式中继选择问题,提出了一种基于非正交信道的中继选择准则,简化了系统的设计。分析了其误码率性能,给出了其解析表达式和以总功率为约束条件下的最优功率分配方案。仿真结果表明,最佳中继选择准则明显优于传统的中继选择准则,且在最优功率分配方案下,可以获得明显的分集增益,系统的误码率显著下降。     

协作分集中中继选择算法的研究

协作分集是近几年无线通信技术的研究热点.在协作通信中合理地选择中继能给系统带来更大的增益.本文介绍了协作时机的选择和协作关系的形成,重点讨论了3种主要的中继选择方法:基于位置信息、基于平均接收信噪比和基于瞬时信道状态的中继选择算法,并对这些方法进行了分析和比较.     

多天线双向中继系统中的中继处理与资源分配策略

该文在多天线放大转发双向中继系统中,根据最小和均方误差(MSMSE)准则,以较小的复杂度得到了MSE最优的中继处理矩阵的闭合表达式。为综合利用空域和频域分集,探讨了OFDM双向中继系统的资源分配策略,提出了实现复杂度低的分层子载波配对策略和功率优化分配策略。仿真结果显示,所设计的中继处理策略在系统和速率和误码率性能上均明显优于其他双向中继策略,且性能随着中继天线数的增加而提升;结合功率分配的分层子载波配对策略能明显提升系统和速率,性能接近最优策略。     

一种改进的中继节点选择方案

3GPP标准组织在2004年底启动了其长期演进(LTE)技术的标准化工作.上行传输方案采用带循环前缀的单载波频分多址接入(SC-FDMA)技术.对LTE上行链路进行仿真,实现无中继节点的直接传输.引入中继节点,通过传统最大路径损耗最小(LMP,least maximum pathloss)方案选取最优中继参与协作传输.重点分析并指出了传统LMP算法的缺点和不足,在此基础上提出了一种改进的中继节点选择算法,并结合考虑了源节点和中继节点的功率分配.从系统误码率和用户消耗功率两个方面对各传输方案进行了仿真分析.仿真结果表明LTE上行链路引入中继节点实现协作传输可明显提高系统的误码率性能.协作传输还节约了功率的使用,提高了用户的待机时间和功率效率.相比传统中继选择方案,改进后的LMP算法无论是从误码率还是功率消耗都得到明显改善.     

协作OFDM系统中改进的载波频偏估计算法

协作OFDM系统中,由于OFDM技术的引入,使协作通信系统对载波频率偏移非常敏感,很小的频偏就会引起子载波间的干扰.提出了协作OFDM系统中基于前导符号改进的载波频偏估计算法,设计了一种用PN序列调制指数序列得到的前导符号.仿真结果表明,该算法对协作OFDM系统的载波频偏估计性能明显优于传统算法.     

分布式环境中协作分集的移动中继动态选择和切换策略研究

在协作无线通信系统中,中继节点的移动会大大降低系统的性能,目前该方面的结果很少。本文探讨分布式环境中协作分集的移动中继选择算法,在放大转发（AF）协作通信模式下,给出了基于信道统计状态信息的功率分配和中继的动态选择策略。针对单中继情况提出了中继切换方案,针对多中继情况提出了动态剔除、补充中继的方案,并导出了分集增益及系统容量的计算公式。通过模拟仿真分析,该方案能有效的降低中断概率,提高系统分集增益,扩大系统容量,实现良好的整体性能。      

基于译码——转发的多中继协作节点选择方法

由于协作通信技术能够抵抗信道衰落的影响,提供分集增益,成为目前研究热点之一。针对传统多中继译码转发协作通信中,所有潜在中继均参与协作从而导致系统的低资源利用率问题,提出了一种基于信道容量增益的中继节点选择策略。仿真结果表明,该策略只需选择一半的中继节点数就能获得和最优中继选择方法非常相近的系统性能,同时降低了系统的功率损耗和实现复杂度。     

OFDM双向中继协作系统的资源分配策略

为了提高基于正交频分复用(OFDM)双向多中继协作通信系统的能量效率,降低发射总功率,提出了一种低能耗的无线资源优化分配方案.首先提出一种信道增益调和平均数排序算法完成子载波匹配与最优中继选择,然后从固定的比特速率出发,在保证一定误比特率的前提下,利用拉格朗日法和Fischer算法对各个子载波进行比特优化分配,进一步提升系统能效.仿真结果表明,相比于现有的策略,所提出的资源分配方案明显提升了系统的能量效率.     

一种基于虚拟子载波和导频子载波的多天线OFDM系统波束成形算法

在无线通信系统中,正交频分复用(OFDM)和多天线技术结合可以获得频率分集和空间分集,波束成形是其中的关键技术之一.针对多天线系统的波束成形这一主题,一些学者已经提出了很多波束成形算法,用以提高系统的接收性能.本文提出了一种新的波束成形算法,该算法有效地利用了OFDM系统中的虚拟子载波资源.新算法在加性高斯白噪声单径和多径信道中的仿真结果均表明该算法使系统性能得到了显著提高.     

基于跨层机制的最佳协作中继选择及其系统实现

为了获得最佳的协作中继用户,通过推导协作中继传输系统的误符号率,提出了基于放大重传和解码重传下最佳协作中继的选择准则,并结合跨层协作的思想给出了基于MAC层来实现最佳协作中继选择的分布式协议.与此同时,提出了协作分集系统的物理层传输方案,分析了瑞利衰落信道环境下所提方案的系统性能,得到了系统误比特率的闭式解.此外,针对协作中继选择准则和协作分集传输方案的误码性能进行了系统仿真和性能比较,结果表明,所提出的协作中继选择准则明显优于传统中继选择准则,且协作传输方案可以获得明显的分集增益,系统平均误比特率显著下降.     

联合子载波抑制与配对的双向DF-PLNC OFDM中继

子载波抑制(SS)技术已被证明能够显著提高正交频分复用(OFDM)系统的误码率性能,因此引起了学术界的广泛关注。在双向OFDM中继网络(TWRN)中,由于两个源节点与中继之间的链路具有独立性,直接应用子载波抑制技术会造成两条链路的活跃子载波具有非对称性,从而导致大量子载波在中继节点无法实现网络编码。提出了一种联合子载波抑制与子载波配对(SP)的双向译码转发(DF)-物理层网络编码(PLNC)OFDM中继系统。该方法对中继两端链路的非对称活跃子载波进行配对,在配对的子载波上发送物理层网络编码信息。仿真结果表明,该方法显著改善了误码率性能,消除了原有的误码平台并且提高了系统的吞吐量性能。     

基于能量定价的协作OFDM系统网络寿命优化算法

 本文研究两跳协作多中继正交频分复用(OFDM)系统的网络寿命优化问题.为使网络寿命最大化,基于对节点能量的定价提出一种穷举算法,即首先列举所有的子载波配对与中继选择联合决策;在每种决策下利用拉格朗日法求解最优功率分配,使得网络在满足一定吞吐量的前提下消耗能量总价值最小;然后选择损耗能量价值最小的联合决策.由于穷举算法受到计算复杂度的限制,进而基于子载波的单位信噪比(SNR)代价将中继选择与子载波配对分步优化,提出两种低复杂度算法.仿真结果表明,本文各算法的网络寿命性能比已有算法均有显著提高.     

基于Alamouti码的OFDM协作系统中继选择算法

针对在Alamouti放大/解码转发且有/无直接链路的协作系统进行研究,提出一种基于判决量的最佳中继节点选择算法。算法中,判决量是中继节点根据自身链路的信道信息计算出接收信号所有子载波上的信噪比之和,结合当前信噪比选择判决量最大的候选节点为本次传输的中继节点。通过数学建模、理论分析和仿真等,证明所提出基于判决量的中继选择算法可适用在中继协作通信系统中。     

一种基于子载波合并的多播资源调度算法

针对无线OFDM多播系统,该文提出一种基于子载波合并的多播资源调度算法。该算法通过提前将子载波分组,避免了不必要的子载波配对;自适应地选择子载波合并\非合并,在分集和复用两种模式中选取最优方案;同时根据子载波功率分配的特点,将其解耦为配对子载波集合内功率分配和集合间功率分配两个子问题,进一步优化了算法性能。仿真结果表明,与现有方案相比,所提方案能够在复杂度较低的情况下,较好地提升系统性能。     

编码协作通信的码字选择

用户编码协作通信能提供很好的空间分集增益,克服信号在在无线网络中传输遭受的衰落.基于正交频分复用OFDM系统实现编码协作通信.在协作通信过程中,由于伙伴在用户间信道侦听到的信息受到噪声和衰落特性的干扰,所以用于协作通信的码字需经过合理选择、设计以提供最优的性能.基于重新编码和打孔卷积编码两种信道编码方法分析了用于编码协作通信的码字设计方法,并给出了编码协作通信的误帧率FEP仿真性能.     

基于DF-OFDM协作通信系统中的时间与频率同步

针对基于OFDM的协作通信系统,主要研究了解码转发(DF)协议下的时间与载波频率同步技术.设计了一种新的训练序列结构,它能在一个OFDM符号的长度下同时实现多个时间偏移与载波频率偏移的估计.通过相关类型的算法得到时间偏移估计,同时通过基于子空间分解的算法得到载波频率估计.调整训练序列的结构能够使得系统的误差最小,从而获得最优的系统性能.     

OFDMA中继通信系统中非对称的资源分配

传统的OFDMA协作通信系统,中继经过一一对应的两跳子载波接收和发送数据信息,这一对称的资源分配模式限制了系统吞吐量的提高;本文放宽对称约束,研究了非对称模式下的资源分配问题。自由度的增加,增大了系统资源分配的复杂度,这是一个结合中继选择、子载波分配和功率控制等多维自由度的混合离散型优化问题,很难得到满足实时性要求的近似最优算法。针对该模型,本文提出基于拉格朗日松弛的联合优化算法,算法的关键在于OFDMA系统的渐进强对偶性,这个性质使得多项式时间算法的设计成为可能。算法的复杂度与子载波数目成线性关系。仿真结果表明,该算法的性能是近似最优的,而且与对称模式相比,非对称模式下的资源分配进一步提升了系统的吞吐量性能。