SR门限中继选择算法研究

中继选择是协作通信领域的关键问题,尤其对于电池供电能量有限的无线移动设备。与基于两跳瞬时信道信息的中继选择算法不同,介绍了一种基于源到中继信道信息的SR门限比较算法。该算法在中继节点设置合适的信噪比门限,将源和多个中继节点的信噪比与门限值比较,选择出最优中继进行传输。在该算法的基础上,理论分析了最优中继及目的节点处的输出信噪比,仿真结果表明该算法可以获得与基于两跳瞬时信道信息算法相近的性能。但由于中继只需考虑自身和源节点之间的瞬时信道状态,所以中继的功耗大大减小,算法的复杂性降低。     

调制方式及协作门限对增强中继协作性能影响的分析

由于不需要配置多根天线就可以构成虚拟天线阵列,协作分集技术被广泛地讨论。传统的协作分集没有充分地利用信道的资源,中继节点不管信道状态是否优良,每次直接转发源节点传来的信号。增强中继通过限制中继节点只在信道状态差的情况才进行协作,节约了信道的资源。本篇文章在独立非同分布瑞利信道下,研究了调制方式及协作门限值对于增强中继协作分集性能的影响。中继节点的协作方式选择放大重传模式。经过理论推导,得到了各种调制方式在增强中继协作策略下系统整体的信噪比与误码率的关系式。并且文章讨论了门限对于增强中继的影响。     

基于误码率的快速中继选择算法

针对协作网络中的中继选择算法的最优性与运算效率的矛盾问题,在放大转发(AF)协作网络中,提出一种基于误码率的快速中继选择算法。该算法先在等功率条件下,根据信道统计特性及系统误码率,引入一个等效信道增益参数,该参数反映了在协作通信过程中,源节点到中继节点以及中继节点到目的节点两个阶段的信道特性。然后将该参数降序排列,以当前信噪比(SNR)为门限,在等功率条件下选择中继节点集合,使系统的误码率最小。并结合次优功率分配,进一步降低系统的误码率。仿真结果表明,该算法能够取得和穷举算法相似的性能,但计算复杂度至少降低到穷举算法的1/20,且随着中继节点数的增加计算复杂度更进一步降低。同时,仿真结果还表明该中继选择算法的误码率性能优于所有中继节点参与转发（AP-AF）及预先选择一个最优中继节点转发数据（S-AF）算法。     

信道估计误差与同道干扰下的双向中继系统性能分析

分别在瑞利衰落 环境和瑞利 莱斯混合衰落环境下,研究了双向中继系统在同时受到信道估计误差和同道干扰影响下的中断概率性能。首先,给出了系统模型以及系统协议;然后,基于得到的接收端信干噪比表达式,分别推导了双向中继系统在单一瑞利衰落环境和瑞利 莱斯混合衰落环境下的中断概率表达式;最后,分析了双向中继系统受信道估计误差和同道干扰影响时的最佳中继位置选择,并得出了最佳中继位置的闭式表达式。数值仿真验证了所推导的中断概率表达式以及最佳中继位置表达式的正确性,揭示了信道估计误差和同道干扰对系统性能的影响,表明当信道估计质量阶数小于1时性能将明显下降,当衰落因子增大时性能将得到提高。     

混合信道下译码转发中继系统性能研究

针对中继协作系统,研究瑞利信道和Nakagami-◢m◣信道的混合信道下解码转发（decode-and-forward）中继系统性能。结合信息传输过程中可能发生的数据平均误包率,推导出以源节点和中继节点的调制等级为设计变量的双中继端到端频谱效率表达式以及系统稳定性表达式,同时还分析了不同信道参数◢m◣对于链路频谱效率以及系统稳定性的影响,对表达式进行高阶变量推导演变可得出多中继频谱效率表达式及系统稳定性表达式,最后通过仿真验证了端到端表达式所得结果优于传统的自适应算法。     

协作通信中一种中继节点选择方案的设计

针对协作通信系统中源到中继及中继到目的两阶段的瞬时信道状态信息(CSI)影响系统整体误码率(BER)的问题,提出一种综合衡量两阶段信道系数的中继选择方案.首先,根据每个候选中继的CSI,比较源到中继及中继到目的的两阶段信道系数,选出两者中较差的信道状态;然后,按照较差的信道状态对候选中继排序,得到近似较优的中继节点集合;最后,从中选择两阶段信道系数之和最大者作为被选中继参与协作传输.仿真结果表明,当候选中继节点数为100及5,BER下降到10^-4及10^-5时,所提的中继选择方案与基于最优较差信道的中继选择方案、基于最近邻关系的中继选择方案相比,所需信噪比(SNR)分别降低了0.4 dB和0.2 dB.所提方案能够增加无线中继网络的信息传输范围,提高信息传输的可靠性.     

双向AF中继系统中继选择及功率分配策略

为了提高双向中继系统的系统可达总速率,提出一种Two-way AF中继系统的最大化瞬时信噪比乘积（MISP）的中继选择策略,该策略联合考虑了两条链路的链路质量,实现了最优中继选择。在此基础上,运用信噪比平衡技术进行瞬时功率分配（SNR-Balancing-IPA）,推导出了最优功率分配方案的表达式。理论分析和仿真结果都表明,建议的最大瞬时信噪比乘积中继选择及SNR-Balancing-IPA的策略有效提高了系统的可达总速率,降低了系统的中断概率,改善了系统的性能。     

乘积转发型双向中继网络性能分析及功率控制研究

在高斯信道下,乘积转发（Product-and-forward, PF）双向中继网络可以提供比放大转发（Amplify and forward, AF）双向中继网络更低的误符号率（Symbol-error rate, SER）。为了研究PF中继网络在瑞利衰落信道下的性能,推导出了PF中继网络的SER性能渐进表达式,且理论分析显示PF中继网络比AF中继网络拥有更好的SER性能。仿真结果和理论分析吻合,充分验证了该表达式的合理性与PF中继网络的优越性。为了进一步提高PF中继网络的SER性能,以发射总功率为约束条件,提出了最小化SER的功率控制算法。仿真结果表明所提算法可以显著提高系统SER性能。     

相关衰落信道下的安全协作系统及中断性能

基于相关的瑞利衰落信道,研究安全协作系统的安全中断性能。假定发送端知道全部信道的信道状态信息,系统中存在单个窃听节点以及多个进行协作的中继节点,某个中继节点被选择作为干扰者来发送干扰信号,合法信道与干扰节点到目的节点的信道相关,窃听信道与干扰节点到窃听节点的信道也相关。在此类协作场景中,分析了信道相关性对安全协作系统安全性能的影响,获得了安全中断概率表达式。数值结果表明信道相关对安全协作系统的安全性能存在显著影响。     

基于分组压缩的协作中继技术研究

为提升多用户中继系统的传输效率,提出一种基于分组压缩的协作中继技术(CRCP, Coopcrativc Relaying based on Compressed Packet)。中继节点对每个接收到的分组进行协作编码后发送,减少了分组传输时间,同时可获取分集增益,以降低无线信道衰落的影响。以两跳、多接入模型为例,分析了该技术的频谱效率。结果表明,在高信噪比区域,相对于传统中继方案,CROP的频谱效率提升了1/3;在中低信噪比区域,相比于非正交复数域网络编码方案,CROP的频谱效率显著提高。     

SER analysis of PTS based techniques for PAPR reduction in OFDM systems

A major drawback of orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) is high peak-to-average power ratio (PAPR). An OFDM signal with high PAPR requires power amplifier?s (PAs) with large linear operating ranges but such PAs are difficult to design and costly to manufacture. Therefore, to reduce PAPR various methods have been proposed. One of the existing technique to reduce PAPR is partial transmit sequences (PTS). The major drawback of this technique is that it requires transmission of side information (SI) with each OFDM symbol, which results in low bandwidth efficiency. It is hard to recover the side information from the OFDM signal received at the receiver.The two methods, which do not require SI to decode the OFDM symbol at the receiver, are multi-point square mapping combined with PTS (M-PTS) and concentric circle mapping based PTS (CCM-PTS). In this paper, the SER performance of PTS based methods namely CCM-PTS and M-PTS over AWGN channel is mathematically analyzed. The SER performance of CCM-PTS over AWGN is analyzed using two decoding techniques, namely minimum distance decoding and circular boundary decoding, whereas M-PTS is analyzed using minimum distance decoding. The simulation results for SER performance of CCM-PTS and M-PTS, over fading channel, have been presented using computer simulations and the SER performance of CCM-PTS by both the decoding techniques is compared with M-PTS. Also, a comparison of PAPR reduction capability and computational complexity of CCM-PTS and M-PTS has been presented. CCM-PTS method almost has the same PAPR reduction capability as M-PTS, but its SER performance is better than M-PTS and uses a simpler method to decode the data symbols.     

Bandwidth-efficient cooperative MIMO relaying schemes

Coded cooperative MIMO relaying schemes in which all successfully decoded signals from multiple sources are simultaneously forwarded by a multi-antenna relay to a common multi-antenna destination to increase bandwidth efficiency are proposed in this paper. These schemes facilitate the various retransmission strategies at relay and single-user and multi-user iterative decoding techniques at destination, suitable for trade-offs between performance, latency, and complexity. When channel state information (CSI) is available, pre-coding and power allocation at the relay can be exploited to enhance the information transmission reliability over the relay-destination channel, thus improving the overall system performance. Simulation result shows their superiority to direct transmission under the same transmit power and bandwidth efficiency.     

OFDM通信系统中的最优合并空间分集算法

本文分析了OFDM通信系统在平坦瑞利多径衰落条件下采用最优合并(OC)空间分集接收算法的QAM调制信号的平均误符号率(SER)。采用在DFT变换前进行分集合并方法,大大减小了计算代价。考虑到同信道干扰(CCI)用户数大于或等于分集接收天线数,对各接收天线的接收信号按照输出最大信干比的原则进行加权合并。给出了平均SER的仿真结果,表明最优合并空间分集算法具有较好的性能。     

Performance evaluation of bandwidth allocation methods in a geostationary satellite channel in the presence of internet traffic

Resource allocation represents an important issue for the next generation TCP/IP Quality of Service-based satellite networks. Many schemes, proposed in the recent literature, consider Internet traffic as the superposition of traffic sources without distinguishing between User Datagram Protocol (UDP) and Transmission Control Protocol (TCP) flows, even if UDP and TCP imply very different traffic characteristics. The basic idea of this work is that a resource allocation algorithm which is conscious of the difference may be more efficient because it can make use of the different behaviour of TCP and UDP in the presence of network congestion. Actually TCP reduces the source flow rate and, as a consequence, also the bandwidth occupancy when there is network congestion. The use of this feature within the bandwidth allocation scheme allows reducing the bandwidth waste due to over provisioning and using the residual bandwidth for other sources. The advantage is particularly clear over satellite channels where fading often affects the communication: having some residual bandwidth available for stations which have experienced fading can improve the satellite network performance.This paper presents a detailed performance evaluation of a bandwidth allocation scheme, called E-CAP-ABASC and studied for the satellite environment. The bandwidth is assigned to the earth stations that compose the network by a master station on the basis of a cost function whose main part is represented by a closed-form of the packet loss probabilities for the TCP and UDP traffic. The use of two different packet loss probability models for TCP and UDP allows exploiting the different features of the two traffic types, so improving the overall performance either in terms of packet loss or, on the other hand, in terms of the traffic admitted.The performance evaluation is carried out by varying the link degradation due to fading, the traffic load, and the flow balance between UDP and TCP. The results show a good performance of E-CAP-ABASC, compared with two other schemes. Advantages and drawbacks are discussed.     

Nakagami衰落信道上正交信号的性能分析

推导了Nakagami衰落信道上采用联合发收天线选择和相干检测的M进制正交（双正交）信号的精确或近似平均误符号率/误比特率解析表达式。数值计算和模拟结果验证了M进制正交信号平均误符号率/误比特率近似表达式的准确性,同时阐明了Nakagami衰落系数和发收天线数对采用联合发收天线选择的M进制正交（双正交）信号平均误符号率/误比特率性能的影响。数值计算和模拟结果还表明：当收发天线总数固定时,收发两端天线数量分配越均匀,M进制正交（双正交）信号的误码性能越好。     

一种回归SVM选择性集成方法

泛化能力是机器学习关心的一个根本问题,采用集成学习技术可以有效地提高泛化能力.本文提出了一种将支持向量机(Support Vector Machine, SVM)进行选择性集成回归的方法.通过引入三个阈值,可以选择合适的子SVM,从而进一步提高了整个集成学习的效率.实验结果表明,本文提出的选择性集成方法可以在一定程度上解决SVM的模型选择问题和大规模数据集的学习问题,与传统的集成方法Bagging相比具有更高的泛化能力.     

基于双线性配对的Ad hoc网络混合门限签名方案*

为了解决Ad hoc网络中的签名及密钥安全问题,利用双线性配对的优点,结合混合门限签名机制,设计了适用于Ad hoc网络的基于双线性配对的混合门限签名算法。该算法可以有效提高网络传输效率、节省数据传输量,在安全性及效率上更能满足Ad hoc网络及传感器网络的需要。     

阈交方法在无线网络业务分析中的应用

与有线计算机网络相比,由于无线网络的有限带宽和可变信道,使得无线网络提供业务 服务的QoS保证比有线网络来说更加困难。在提供QoS保证方面一个重要的因素是网络业务预报, 通过对无线网络业务超阈值数据采用方差分析法构造阈值v的偏差函数,为阈值选取提供一定的依 据,通过对无线网络业务到达数据对阈值穿越强度的计算验证了该方法在阈值选取方面的有效性。 可以根据该阈值更好地实现对无线网络业务的预报。     

一种改进抑制STC-OFDM系统同频干扰的方法*

空时编码（STC）与正交频分复用多址(OFDM)结合形成的STC-OFDM系统,虽然有效弥补了正交频分复用多址系统中符号间干扰(ISI)和频率选择性衰落等不足,但依然存在如何有效抑制因多天线传输在接收端产生的相互干扰如同频干扰（CCI）等问题。为此,在充分利用STC-OFDM已有优点基础上,给出了一种结合自适应波束赋形和哈达玛转换（WHT）来抑制CCI的算法。通过理论分析与计算机仿真表明,该算法能进一步改善系统误符号率（SER）而抑制STC-OFDM中的同频干扰。