大规模MIMO系统中基于OMP的混合波束赋形方法

为了在大规模多输入多输出（MIMO）系统中实现低开销、低成本的可靠通信,通过基于正交匹配追踪（OMP）算法的混合波束赋形,在低开销硬件限制下,探究了射频链路的数量、模数转换器数量、有限移相器精度的变化对混合波束赋形系统性能的影响,并与理想情况下的数字波束赋形性能进行对比.仿真结果表明,在射频链路中模数转换器数量较少和移相器精度较低时,基于此算法的波束赋形方案能够达到与理想数字波束赋形系统相近的性能指标.     

多载波OFDM与单载波QAM传输系统性能比较

为了研究多载波正交频分复用（OFDM）与传统单载波正交幅度调制（QAM）系统传输性能,文章基于无线局域网IEEE 802.11a标准,分别在高斯白噪声（AWGN）信道和存在码间干扰两种情况下,利用MATLAB比较多载波OFDM和单载波QAM系统的可靠性与计算复杂度.结果表明,在两种信道环境下,多载波OFDM系统的传输可靠性能均优于单载波QAM,但增加了计算复杂度.     

MIMO-OFDM网络中功率控制与波束赋形联合优化

针对多输入多输出（MIMO）-正交频分复用（OFDM）系统,提出了功率控制与波束赋形的联合优化算法,采用更加符合实际系统的干扰模型,将节能问题建模为功率控制与波束赋形的联合优化问题.为了求解上述非凸问题,基于上下行对偶原理和标准干扰函数理论,提出一种两阶段解决方案,并给出相应的理论证明该方案的收敛性.仿真结果表明,所提算法在多天线场景下相对于现有算法有更快的收敛速率,与传统的波束赋形方案相比,具有更低的能耗.     

智能反射面辅助MIMO系统混合波束赋形算法

针对毫米波大规模多输入多输出系统中智能反射面通信的混合波束赋形问题，提出了一种基于联邦学习的卷积神经网络训练方法。在多用户通信系统中，设计模拟波束赋形矩阵和智能反射矩阵码本，并运用穷举搜索算法搜索和速率最大的模拟波束赋形矩阵和智能反射矩阵作为训练数据标签；然后基于联邦学习采用卷积神经网络进行本地训练，找到信道矩阵到波束赋形和智能反射矩阵的映射关系。实验结果证明了所提方法的可行性，通过对比有无和随机智能反射面的通信场景，验证了所提方法能构建智能的可编程无线环境，从而更好地利用无线信道，以获得更高的频谱效率。     

多点协同系统中的协同波束赋形干扰抑制

为了解决采用波束赋形多小区系统中波束冲突带来的小区间干扰问题,提出了一种基于特征值的协同波束赋形算法. 该算法在各小区用户调度确定的情况下,部分干扰环境较为恶劣的用户要求其服务小区与最强干扰小区协同工作,联合计算在该用户所占用频率上的波束赋形向量. 通过这种多点协同技术可达到抑制干扰、采用相同频率用户的可达速率和最大化的目的. 仿真结果表明,与各小区独立计算波束赋形向量的方法相比,所提算法能有效提升系统性能.     

浅析移动通信系统中的赋形权值优化算法

随着无线频谱资源的日益紧张,移动通信系统转向利用数字波束赋形技术来提高系统的容量。数字波束赋形技术的关键,是利用赋形权值优化算法对赋形权值进行寻优操作。常用的权值优化算法有遗传算法、粒子群优化算法和交叉熵算法。本文对三种优化算法应用时的关键步骤进行了总结,比较了三种算法的性能,最后对算法应用于时分移动通信系统存在的问题进行了分析。     

CDMA通信中空间滤波和波束赋形的性能

研究了CDMA移动通信系统中基站智能天线阵抗干扰与噪声的性能；推导了上行空间滤波的输出信千比与信噪比，以及下行采用波束赋形时接收天线的输入信千比与信噪比；给出了阵处理相对于单天线的平均信千比增益与信噪比增益估计公式；并分别基于均匀线阵和均匀圆阵，对上行传统空间滤波器和下行传统的波束赋形器的干扰抑制性能进行了数字仿真计算与分析。     

透镜天线毫米波MIMO系统中基于开关结构的HBF算法

为了解决毫米波大规模多输入多输出（MIMO）通信系统中复杂的硬件成本和能量损耗的问题,提出了单用户系统中基于自适应开关结构的透镜天线阵列波束赋形方案.与传统均匀线性阵列相比,该方案在不显著降低性能的前提下,可降低波束赋形的硬件成本和能量损耗.结合块对角化（BD）迫零算法,将所提出的混合波束赋形（HBF）方案推广到多用户通信系统,同样可获得较高的频谱效率.     

发射波束赋形消除感知用户对主用户干扰算法

针对如何完全消除感知用户对主用户的干扰问题,探讨了如何利用发射端的波束赋形消除感知用户对主用户的干扰。给出了感知网络和主用户网络共存的系统模型和一种最佳波束赋形算法。并对这种最佳波束赋形算法进行了性能仿真,仿真结果表明,该算法较迫零波束赋形算法在性能上更有优势。与经典的迫零波束赋形方法比较,该算法既能消除对主用户的干扰,提高了感知用户自身的性能。     

基于MMSE的无线OFDM系统信道估计算法

OFDM作为一种多载波调制技术具有很强的抗衰落能力,广泛用于无线通信领域。同时提出一种基于最小均方误差（MMSE）的无线OFDM系统信道估计方法。实验表明,在相同信噪比（SNR）下,采用最小均方误差MMSE算法的误码率比传统的最小平方LS算法的误码率小1个数量级,采用MMSE算法有效地提高了无线OFDM系统信道估计性能。     

联合DOA估计与主波束形成的干扰抑制方法

为克服测距仪(DME)发射的高强度脉冲信号干扰L频段数字航空通信系统1(L-DACS1)OFDM接收机的问题,提出联合DOA估计与主波束形成的干扰抑制方法.首先接收机通过波达方向矩阵算法估计接收信号来向;然后基于信号来向通过线性约束最小方差波束形成算法提取各个方向信号;随后通过频域功率与时域功率比较算法分辨各来向信号的类型;最后输出OFDM直射径信号.仿真结果表明:该方法可显著克服DME与OFDM散射径信号干扰,提高L-DACS1系统链路传输的可靠性.     

一种新的适用于OFDM系统的时变信道估计与均衡方案

针对高速移动环境中的OFDM接收问题,首先提出一种基于时变信道KL基扩展模型(KL-BEM)的时域信道估计方案．该方案用KL-BEM的一组基函数近似表达若干个OFDM符号时段内信道的时变,并在相邻OFDM符号之间插入短时导频簇来得到时变信道KL-BEM参数的估计．通过合理设计短时导频簇的结构,不仅提高了时变信道估计的精度,而且降低了导频率．其次,为了恢复发送符号,建议一种基于加窗的改进排序串行干扰抵消最小均方误差(MMSE-SIC)均衡算法．通过时域加窗预处理,子载波间干扰(ICI)得以短化,从而在提高均衡性能的同时降低了实现复杂度．仿真结果表明,提出的时变信道估计方案和建议的ICI均衡算法有效地提高了OFDM时变信道的估计和均衡性能．     

一种新的适应于OFDM系统的载波间干扰抑制方案

针对高速移动环境下多普勒效应引起的载波间干扰严重影响了正交频分复用系统的性能问题,提出了新的基于时域干扰自消除的载波间干扰抑制算法．该算法基于符号重复的正交频分复用系统,在接收端进行一系列的信号处理后,得到大量具有不同附加延时的重构正交频分复用符号; 之后,利用信道的统计特性对这些重构的正交频分复用符号进行合并接收,从而抑制载波间干扰．仿真与分析表明,时域干扰自消除能有效地抑制载波间干扰,提高系统性能,为高速移动环境中应用正交频分复用提供了一种有效的解决方案．     

联合子载波关闭与时域加窗降低OFDM系统ICI

针对OFDM系统的载波间干扰问题,提出了一种关闭子载波联合时域加窗的解决方法,并通过仿真比较了关闭子载波、时域加窗和关闭子载波联合时域加窗3种不同方法的功率谱密度、星座图和误码曲线。仿真结果表明,通过关闭对应频段的子载波并选择合适的窗函数及滚降因子,可以降低传输信号的带外能量辐射,加快功率谱密度旁瓣衰减,减小载波间的相互干扰,有效降低OFDM对频率偏移的敏感性,提高系统的误码性能。     

无线携能OFDM中继系统的联合资源分配研究

在能量受限的中继系统中,无线携能通信技术是一种有效地延长其使用寿命的方法. 本文研究具有大规模天线阵列结构的正交频分复用（OFDM）解码转发中继系统的无线携能通信,其发送端配备了大规模天线阵列. 传输过程分为3个时隙,在第一个时隙,发送端运用基于最大比传输的波束成形向中继传输能量;在第二个时隙,发送端向中继发送信息;在第三个时隙,中继使用之前收获的能量向接收端转发信息. 讨论了信息和能量传输的功率在各子载波间的分配以及3个时隙的时长分配问题,提出了一种最大化传输信息速率的时间和功率联合分配最优算法. 仿真结果表明,该算法明显优于已有功率和时间分配算法.     

引入空时编码的单载波频域均衡系统

单载波频域均衡系统相比于OFDM和单载波时域均衡,有着性能稳定、复杂度低、计算量小的优点,引入空时编码后,能获得较大的分集增益,使系统的性能获得了改善。仿真结果证明了二者结合的优异性能。     

V-BLAST OFDM系统中一种稳健的检测算法

针对实际中信道估计存在误差,从阵列信号处理的角度提出了V-BLAST(Vertical Bell Labs Layered Space-Time) OFDM系统中一种稳健的检测算法．将接收数据的协方差矩阵进行特征值分解,得到信号子空间,将存在估计误差的信道矢量向该子空间投影,就可以得到较为准确的信道矢量,然后利用波束形成计算出检测滤波器的系数．仿真结果表明,当信道估计存在误差时,该方法性能显著优于ZF(Zero-Forcing)和MMSE(Minimum Mean Square Error)算法．     

MIMO-OFDM系统中机会波束成型技术的性能

未来移动通信系统广泛将多输入输出(MIMO)和正交频分复用(OFDM)技术相结合,以提高系统数据速率和频谱利用率.在MIMO-OFDM系统中采用机会波束成型(Opportunistic Beamforming)技术,可以人工地将用户信道变换为快衰落的信道,使得系统吞吐率最大化.通过分析了MIMO-OFDM系统中机会波束成型多用户分集系统的系统结构和系统性能,对接收端采用不同结构接收机对系统性能的影响做了比较.理论分析表明在MIMO-OFDM系统中使用机会波束成型技术可以提高系统吞吐率,数值仿真结果证明了理论分析方法和结论的正确性.     

基于脉冲成型的降低FBMC系统峰均比方法

针对滤波器组多载波（FBMC：Filter Bank MultiCarrier）系统峰均比（PAPR：Peak to Average Power Ra-tion）较高的问题,基于FBMC系统中原型滤波器及其多项结构,借鉴正交频分复用（OFDM：Orthogonal Fre-quency Division Multiplexing）降低峰均比方法,提出一种基于脉冲成型（PS：Pulse Shaping）技术的降低FB-MC系统峰均比的方法。该方法在综合滤波器S/P（Serial to Parallel）后添加频率加权,实现了时域的循环位移,从而达到降低峰均比的目的。仿真结果表明,在FBMC系统中引入PS技术后,峰均比有明显下降。