微小区环境下MIMO系统相关性的测量分析

多输入多输出（MIMO）技术应用于移动通信系统中可以提高频谱利用率,增加通信系统的容量．提高用户传输速率,因此,该技术已经成为后3G的关键技术之一。其信道容量不仅和通信环境有关。而且和阵元间信道响应的相关系数有很大的关系。为了对设计的MIMO系统进行评估,则需对其性能进行测试。提出了根据测试相关系数,间接得出信道传输矩阵H的方法。并在实验室环境下,以多天线系统为例。通过采集试验数据。对相关系数做了分析计算。     

信道容量研究与信道状态对误码率的影响

随着移动通信的发展,频谱资源短缺,通信容量不足的问题越来越明显。因此提高频谱利用率,提高信道容量显得至关重要。信道容量也是下一代移动通信中重要的研究内容之一。现代移动通信系统均采用多输入多输出系统(MIMO),文中首先在MIMO系统原理和系统模型的基础上介绍了信道特征值分析方法。然后给出了MIMO信道容量公式,并分析了在信道状态信息(CSI)未知和CSI已知这两种情况下的信道容量。对MIMO信道容量进行仿真,验证了天线数目和平均信噪比对信道容量的影响,通过仿真对比了注水功率分配算法和平均功率分配算法的信道容量,并探究了信道状态对误码率的影响。     

DF-OFDM多中继系统中的子载波匹配

DF-OFDM技术必将成为现代无线通信的核心技术,但合理的资源分配仍然是必须要解决的问题之一.在移动通信系统抗信道衰落和提高信道容量方面,协作通信是一种很好的解决方案.针对改进型的多中继DF-OFDM系统中子载波匹配的问题,应用了固定子载波匹配和自适应子载波匹配两种方法,后者是以匈牙利算法为基础的.通过仿真比较了这两种方法对系统信道容量性能的影响,结果表明自适应子载波匹配方法更能有效提高信道容量.     

变电站内5G终端通信信道建模与分析

以巡检机器人为代表的终端设备在变电站中应用广泛,第五代移动通信(5G)技术发展迅速,未来5G可移动终端在变电站的应用将会越来越多。通信系统的性能与无线信道息息相关,因此研究变电站中可移动终端的5G通信信道特性至关重要。文章针对变电站三维(3D)散射环境下5G可移动终端的通信信道的特性问题,基于多输入多输出技术,提出采用几何分析法建立3D信道模型,并推导出了信道的时间自相关函数、空间互相关函数。基于5G频段,仿真并分析了无线信道的自相关和互相关特性;研究了不同大小的莱斯因子对无线信道特性的影响。上述仿真结果表明了5G终端在变电站的可用性,拓宽了变电站场景下可移动终端运用5G通信技术的研究。     

基于室内场景的多天线技术应用

多天线技术是无线接入网宽带化、高速化的关键技术,在4G移动通信系统中有着广阔的应用前景.室内覆盖是移动通信的主要业务,运用MIMO技术有效解决室内无线通信系统具有重要意义.围绕无线MIMO技术在室内覆盖中的运用这一主题,对MIMO信道容量、室内信道建模、室内覆盖系统等方面进行了深入的研究.     

莱斯信道下低精度ADC去蜂窝大规模MIMO系统的性能分析

去蜂窝大规模多输入多输出(MIMO)系统被认为是未来6G通信的关键技术之一。然而,随着接入点(APs)和用户数量的激增,硬件成本问题成为了限制系统发展的重要因素。为了有效地降低硬件成本,可以考虑在AP和用户端配置低精度的模数转换器(ADCs)。基于上述原因,本文针对莱斯衰落信道下低精度ADC去蜂窝大规模MIMO系统展开研究。通过利用加性量化噪声模型,推导了该系统使用共轭转置预编码时的可达速率闭合表达式,并且该闭合表达式有助于研究AP的数量、ADC的精度以及莱斯K-因子对于可达速率的影响。此外,在保证每个用户的服务质量和每个AP的功率约束前提下,提出了一种能够最大化总速率的功率控制算法。最后,仿真结果表明了,相较不使用功率控制算法的情况,所提的算法能够带来更大的性能增益。     

IRS辅助的多天线系统下行链路低复杂度信道估计

智能反射面(Intelligent Reflective Surface,IRS)是未来6G通信增强网络覆盖和信道容量的潜在技术之一.然而由于智能反射面的无源设计使得大量的反射单元不具备发送、接收或处理信号的能力,对下行链路低复杂度的信道估计造成较大挑战.考虑IRS辅助的多天线系统下行链路信道估计,采用Gauss-Se...     

MFSK水声远程通信技术及试验研究

海洋水声信道是多途、时变和频散的信道。论文针对浅海远程80～100km,设计出基于MFSK高数据率水声远程信息传输最佳系统。本系统经湖试验证表明:该技术在远程通信恶劣条件下具有较强抗多径干扰和信道衰落能力,对同步精度要求低,可实现80～100km,40bit/s,10-4量级通信精度的信息可靠传输,性能稳健,易于工程实现。     

极化码混合自动请求重传技术综述

极化码在有限码长下具有优异的性能,被3GPP采纳为5G控制信道编码方案。Beyond 5G(B5G)及6G对通信系统的可靠性和频谱效率有着更高的要求,需要解决逼近信道容量极限,提高系统性能的问题。为应对这一挑战,需要以极化码为基础,研究面向数据信道的极化编码传输技术。面对B5G及6G对通信系统的更高要求,总结了极化编码的链路自适应技术框架,介绍了几种典型的极化编码混合自动请求重传(Polar-Coded HARQ)技术方案。从性能、吞吐率、灵活性和复杂度等角度,对各种方案的优势与不足进行了综合对比。相较于传统HARQ方案,这些基于极化编码的新型HARQ方案能够显著提高无线传输性能,满足6G移动通信系统需求。归纳总结了极化编码HARQ的关键技术及未来研究方向,旨在为进一步研究提供有益的参考。     

基于DF-OFDM多中继系统功率分配的梯度算法

DF-OFDM技术必将成为现代移动通信的核心技术,但是合理地进行功率分配是必须要解决的问题之一。传统的二分法,大多在精确度和计算量之间很难取舍。在移动通信系统抗信道衰落和提高信道容量方面,协作通信是一种很好的解决方案。针对改进型的多中继DF-OFDM系统,对一种降低计算量的梯度算法进行了简单的介绍与分析,并与二分法进行了比较。仿真结果表明,在功率约束的条件下,梯度法要优于二分法。     

正交频分复用系统中的频域插入导频算法

OFDM(正交频分复用)技术是第三代、第四代移动通信的关键技术之一,而移动信道是极为复杂的一种信道,信号通过无线信道时,会遭受各种衰落的影响,信道估计技术就是使得信道对输入信号的影响减至最小化的估计算法.在介绍了OFDM系统相干检测下信道估计方法的基础上,着重讨论和仿真了利用导频插入的方式对OFDM系统进行信道估计的算法.     

Development for 4th generation mobile communications

The great success of the i‐mode service shows that data communication services are becoming accepted in the mobile communication world. Multimedia mobile communication services will be provided by 3rd generation IMT‐2000 systems next year in Japan. Thus, the time has come to begin the research and development for 4th generation (4G) mobile communication systems. There exist many difficult issues for 4G systems, such as frequency resources, additional investment, higher speed wireless transmission technology and so on. Furthermore, a new concept must be discussed for 4G before solving these issues. This paper briefly presents current conditions of cellular systems and the development of IMT‐2000 in Japan. The concept and problems of the 4G system are then described along with new technologies that will be useful in solving technical problems. Copyright © 2001 John Wiley & Sons, Ltd.     

面向5G的大规模MIMO技术综述

未来第5代移动通信系统(5G)中无线数据业务量的爆发性增长推动着研究人员发展新的颠覆性技术.作为5G的关键候选技术之一,大规模多入多出(MIMO)在基站使用远超激活终端数的天线,能增加一个数量级的频谱效率并大幅降低发射功率.首先介绍了大规模MIMO的系统模型和理论性能,其次分析和归纳了在信道测量与建模、信道信息获取、传输方法的研究成果,然后简述了实验和测试进展,最后讨论了未来研究方向.     

5G城市轨道交通场景分类及信道建模

城市轨道交通是现代化交通基础设施的重要组成部分,5G作为新一代移动通信技术,可提供高速率、低时延的无线数据传输,有助于提升城市轨道交通的运行效率和服务质量。由于城市轨道交通场景的复杂性,需要针对性的通信场景分类、信道特性分析和精准的信道模型为城市轨道交通5G通信系统的设计提供理论支撑。基于此,提出了5G城市轨道交通电波传播场景的分类,以支撑典型场景下的信道测试与建模工作,同时阐述了城市轨道交通场景信道测量和建模的现状,并分析了当前面临的主要挑战。结合5G通信智能化特点,讨论了人工智能在信道特征提取和信道建模方面的应用前景与可行思路,并深入分析了基于可重构智能面和无人飞行器辅助的5G城市轨道交通信道建模研究现状和发展前景。最后,阐述了毫米波频段下5G城市轨道交通信道建模的研究。     

太赫兹频段星地通信信道建模与仿真

太赫兹频段作为至今尚未被完全开发的超高通信频段,具有超大带宽等优点,将其应用于第五代（the 5th Generation,5G）、后五代（Beyond 5G,B5G）移动通信系统,除实现更高速率传输外,还可实现地面移动网络与卫星网络频谱资源的共享,有利于推动新一代空天地一体化通信网络建设.文章提出了一种适用于星地通信系统的太赫兹信道建模与仿真方法,分析了自由空间损耗、分子吸收损耗、云雾衰减、雨衰减及多普勒频移等太赫兹信道的影响因素,构建了星地太赫兹通信信道建模流程,并给出了分步骤信道参数的生成方法.通过数值仿真,对不同天气状况下传输距离和频率对传输信号的影响进行了分析,并基于所生成的信道响应对误码率进行评估,从而验证了所提出模型和方法的可用性.所提建模方法能够提供不同传输条件下的动态太赫兹信道响应数据,从而为今后太赫兹频段无线通信系统的设计与开发提供评估与测试依据.     

Sub‐Nyquist rate ADC sampling‐based compressive channel estimation

To realize high‐speed communication, broadband transmission has become an indispensable technique in the next‐generation wireless communication systems. Broadband channel is often characterized by the sparse multipath channel model, and significant taps are widely separated in time, and thereby, a large delay spread exists. Accurate channel state information is required for coherent detection. Traditionally, accurate channel estimation can be achieved by sampling the received signal with large delay spread by analog‐to‐digital converter (ADC) at Nyquist rate and then estimate all of channel taps. However, as the transmission bandwidth increases, the demands of the Nyquist sampling rate already exceed the capabilities of current ADC. In addition, the high‐speed ADC is very expensive for ordinary wireless communication. In this paper, we present a novel receiver, which utilizes a sub‐Nyquist ADC that samples at much lower rate than the Nyquist one. On the basis of the sampling scheme, we propose a compressive channel estimation method using Dantzig selector algorithm. By comparing with the traditional least square channel estimation, our proposed method not only achieves robust channel estimation but also reduces the cost because low‐speed ADC is much cheaper than high‐speed one. Computer simulations confirm the effectiveness of our proposed method. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.     

Analysis of Phase Noise Issues in Millimeter Wave Systems for 5G Communications

Many varieties of technologies have been introduced for mobile communication and data traffic plays a major role in each generation of communication systems. 5G is termed as Next Generation Wireless Mobile Networks that has higher bandwidth, maximum spectral efficiency, super-speed connection, minimum energy consumption, when compared to 4G wireless networks. Next Generation of Mobile communication will use mmWave frequency bands for 5G systems. Millimeter wave transmission is one of the greatest technology in 5G mobile communication systems having higher bandwidth. It is also considered to be having high user demands and have a mobile growth in coming years. It is a promising technology having a non-shortage bandwidth and traffic demands. The major drawback in this system is Phase noise, In-phase and Quadrature timing mismatch, PAPR, local oscillator noise and blockage effects. The phase noise occurs due to the imperfections in local oscillators. In this paper, we discuss the Phase noise issues in millimeter wave systems. This review will act as guide for researchers to compare the various emerging phase noise problems and mitigation techniques for future 5G wireless networks.

     

3D MIMO系统下水平和垂直维联合预编码的研究

第五代(5G)移动通信网络将会在很大程度上提高无线通信的速率。由于多入多出系统(MIMO)能够满足5G网络中对信息速率越来越高的要求,现在正受到广泛的关注。然而,传统意义的二维(2D)MIMO技术仅仅能控制水平维的波束。为了满足5G的需求,需要引入能同时考虑水平维和垂直维波束的三维(3D)MIMO技术。本文基于3D MIMO信道模型,在分析3D MIMO信道相关性的基础上,针对发射相关和接收相关矩阵在水平维和垂直维的分解,提出了一种利用3D MIMO信道相关性的有限反馈预编码方案。并在此基础上,结合2D MIMO信道下的DFT码本和Grassmannian码本,提出了两种新的3D MIMO信道下的码本。实验结果表明,提出的3D MIMO预编码方案整体性能优于传统2D MIMO和现有的3D MIMO预编码方案。在3D MIMO系统中,由于可以动态调节天线的下倾角,故充分发掘了空间三维自由度。3D MIMO预编码技术减小小区间干扰,增加了系统容量,有效地提高了整个通信系统的性能。