面向mMIMO系统的模式分割随机接入方案

为提升海量机器类通信（massive machine-type communication,m MTC）设备的随机接入（random access,RA）性能,提出一种面向大规模多输入多输出（massive multiple-input multiple-output,m MIMO）系统的模式分割随机接入（pattern division random access,PDRA）方案。该方案将导频竞争空间扩展到模式域,通过叠加同一ZC(Zadoff-Chu）根序列的L个不同循环移位序列,设计基于“图样叠加”的模式域导频,在不增加物理资源的前提下扩大导频集合。仿真结果表明,在不影响信道估计和数据检测性能的前提下,与传统RA方案相比,PDRA方案能够显著降低导频碰撞概率,提高接入成功率。     

面向用户随机分布的NOMA-卫星通信网络性能分析

针对基于正交多址接入(Orthogonal Multiple Access,OMA)技术的卫星通信网络资源利用率低的问题,提出了一种基于功率域非正交多址接入(Non-orthogonal Multiple Access,NOMA)技术的上行链路卫星通信方案。该方案在用户随机分布的前提下,利用最大或受限的发送功率同时同频发送信息给卫星节点,并采用串行干扰消除(Successive Interference Cancellation,SIC)方法提取各用户信息。通过构建用户随机位置信息与波束增益关系,分析了用户分布对系统性能的影响。通过仿真验证了基于NOMA技术的卫星上行通信网络在系统遍历容量方面具有的优势,并分析了关键参数对系统性能的影响。     

非理想连续干扰消除下非正交多址接入上行传输系统性能分析

非正交多址接入(NOMA)技术允许多个发送方共用同一个资源块,接收方通过连续干扰消除(SIC)解码出不同发送方的信息。然而,目前针对NOMA系统的研究大多基于理想SIC的假设,而没有考虑非理想SIC对系统性能带来的影响。针对此问题,该文在非理想SIC的假设下,针对单小区上行NOMA系统提出一套性能分析框架。首先,采用二项式点过程(BPP)对上行NOMA系统中基站和用户设备的空间分布进行建模。基于此模型,采用基于大尺度衰落的干扰消除顺序,对干扰消除的误差情况进行分析。进一步,基于随机几何理论和次序统计理论,推导出距基站由近至远次序为k的用户设备的覆盖概率,并采用平均覆盖概率衡量整个NOMA传输系统的可靠性。理论和仿真结果分析了远近次序、基站半径和发射功率等系统参数对传输可靠性的影响,并验证了理论推导的准确性。     

超宽带信号同步的研究

针对TH调制PPM超宽带系统,给出一种解决IR-UWB通信系统信号捕获和定时同步方法。这种方法基于导频脉冲序列,接收机使用与导频脉冲序列相匹配的相关滤波器,通过观察相关器的输出信号,可以估计导频序列的存在,此外,相关器输出的峰值可以使接收机与发射机时间对齐,从而达到同步。采用仿真与理论分析相结合的方法,详细分析了AWGN和多径信道下的同步性能,结果表明,理论分析和仿真结果相吻合,利用导频脉冲序列在各种信道下均可获得很好的同步。     

基于分段混合调制的导频辅助块传输技术研究

在导频与数据时分复接的块传输系统中,无保护间隔系统具有最佳的数据传输效率,但工作在多径信道下时,该系统接收信号中导频和数据边缘混叠,接收机需要额外的干扰消除操作以精确分离二者。实际干扰消除算法都会存在一定误差,这种误差会降低信道估计算法的精度,进一步影响整个数据块的解调及解码,最后导致系统误码性能下降。该文提出一种分段混合调制方式：数据块中,可能与导频发生混叠的前后两端数据符号采用低阶调制;而中部依然采用高阶调制。仿真结果表明,在典型大延时多径信道下,分段混合调制系统误码性能明显优于传统无保护间隔的时分导频辅助块传输系统。     

无人机辅助MEC系统中基于最优SIC顺序的能耗优化方案

在基于上行非正交多址接入（NOMA）的无人机（UAV）辅助移动边缘计算（MEC）系统中,NOMA的连续干扰消除（SIC）顺序已成为限制上行任务卸载链路传输性能的瓶颈,为降低系统能耗,对SIC顺序进行了讨论,提出了联合信道增益与任务时延约束的最优SIC顺序。在满足设备给定任务时延、设备最大发射功率约束以及UAV轨迹的约束下,基于最优SIC顺序提出了最小化系统能耗的问题。由于该问题是个复杂的非凸问题,采取交替优化的方法求解该优化问题,以实现功率分配和UAV轨迹的优化;利用匹配理论,提出了低复杂度算法来得到不同时隙的最优设备分组。仿真结果表明,与其他SIC顺序相比,最优SIC顺序能够在相同的任务时延约束下实现更小的系统能耗;所提的低复杂度设备分组算法能够得到最优设备分组。     

超宽带通信同步的研究

针对TH调制PPM超宽带(IJWB)系统,给出一种解决IR-UWB通信系统信号捕获和定时同步方法.这种方法基于导频脉冲序列,接收机使用与导频脉冲序列相匹配的相关滤波器,通过观察相关器的输出信号,可以估计导频序列的存在,此外,相关器输出的峰值可以使接收机与发射机时间对齐,从而达到同步.采用仿真与理论分析相结合的方法,详细分析了AWGN和多径信道下的同步性能,结果表明,理论分析和仿真结果相吻合,利用导频脉冲序列在各种信道下均可获得很好的同步.     

WCDMA系统中导频符号辅助的空时二维RAKE接收机

针对WCDMA上行链路的时分导频和复扩频方式的特点 ,提出了一种适用于WCDMA系统的线性自适应空时二维RAKE接收机 .利用导频符号进行信道估计 ,并作为空间波束成型器的参考信号 .理论分析和在多用户时变频率选择性衰落信道下的仿真研究表明 ,对导频信号的充分利用可以降低空时二维接收机的实现复杂度 ,所提的接收机能明显提高接收机的输出信干噪比 ,降低误码率     

CDMA网络中的容量与导频污染优化

容量与导频污染优化是CDMA网络优化中的两个关键问题,通过覆盖优化、功率控制、接入控制可实现网络容量的提升,而结合调整基站配置和无线参数来消除导频污染也能进一步改善CDMA网络性能。     

采用串行干扰消除技术的多速率单小区CDMA系统性能分析

串行干扰消除(SIC)技术可以有效抑制多址干扰(MAI),显著提高DS-CDMA系统容量。该文针对单小区DS-CDMA移动通信系统的上行链路,推导出在加性高斯白噪声信道条件下,采用匹配滤波器的传统单用户接收机双速率系统、线性SIC双速率系统以及理想SIC双速率系统的容量极限,并给出了数值结果。研究结果表明,在任何条件下,相对于传统的单用户接收机系统,采用线性SIC技术能显著提高系统容量。另外,随着系统中用户数目的增多,理想SIC和线性SIC的接收功率之间的差异越来越大,因此,对实际的多速率SIC系统进行功率分配时,不能简单地用理想SIC模型来替代实际的线性SIC系统,以免系统性能严重恶化。     

ALOHA应用于TD-SCDMA的随机接入过程

分析了TD-SCDMA系统物理层过程中的随机接入过程和ALOHA算法的应用。随机接入过程作为无线通信系统中的一个关键性过程,其在UpPCH公共信道上产生的碰撞问题将直接影响用户接入的成功和无线资源的利用。在系统级仿真软件OPNET中对用户和基站分别进行建模,并在基站侧对在同一时隙接入的用户强度以及由此产生的碰撞进行了仿真分析,得出:当用户的接入强度很大时,碰撞的概率比较大。应用ALOHA算法于具有竞争冲突特性的上行同步信道,经仿真后得出结论,ALOHA算法的应用可以减少碰撞的影响。     

WCDMA下行信道RAKE接收机的性能分析

在第三代移动通信WCDMA的最新通信标准^[1]中,下行信道在保留时分复用导频符号的同时,新增了公共导频信道.本文针对WCDMA这一最新改变,给出了利用公共导频信道进行信道估计,实现相干RAKE接收的模型算法、性能分析及仿真结果.仿真表明,利用公共导频信道的RAKE接收机性能明显优于时分插入导频符号辅助的RAKE接收机的性能,尤其在高速及变速运动情况下,而且具有信道估计算法简单、信道跟踪实时性强的特点.     

INS辅助GNSS高动态捕获跟踪技术研究

在高动态的环境下,由于载体的运动速度及加速度非常大,卫星与载体之间的相对Dopple很大,超出了常规全球卫星导航(GNSS)收机的捕获搜索范围与跟踪门限,因此会造成搜索不到卫星或失锁。针对这一问题开展了利用惯导测量系统(INS)辅助GNSS接收机捕获与跟踪技术研究,GNSS接收机利用INS提供载体的速度、加速度和位置参数,预测载体的多普勒(Dopple)频移,结合接收机的星历及环路信息,共同调节环路中的NCO,及时重新设定环路搜索中心频率,从而解决了高动态引起大的Dopple频移这一问题。仿真结果表明,相比传统的接收机,通过INS辅助的GNSS接收机可以在超高动态模拟环境下,加速度100 g和速度为4 000 m/s时仍可以快速捕获及稳定跟踪信号。     

DS-CDMA系统中连续导频模式下最优信道估计方法

本文建立了RAKE接收机中信道估计器的时域数学模型,以信道估计器输出的估计值与实际信道参数之间的相关系数作为衡量信道估计精度的技术指标,给出了信道估计精度与RAKE接收机误比特率之间关系的数学公式,并指出基于MMSE准则的信道估计方法即为连续导频模式下使得RAKE接收机获得最小误比特率的最优信道估计方法.     

相关Nakagami信道下信道估计器对RAKE接收机性能影响研究

在实际环境中RAKE接收机在接收信号时都要进行信道系数估计,以便进行相干合并。文章研究了不采用导频信号与采用导频信号两种估计器,具有估计误差情况下,在相关Nakagami信道下的RAKE接收机的性能,并且通过特征函数法得到了误码率公式的闭合表达式。比较了两种估计器对系统性能的影响,最后给出了数值结果,可以看出,当导频信号能量与信号能量相等,且导频数目比较多时（大于5）,采用导频信号的系统性能优于直接估计信道系数的系统。直接估计信道系数的系统性能在信噪比大于5dB后,其性能远远优于导频信号的估计系统。     

不完美SIC下NOMA系统用户配对和功率分配联合优化

当前非正交多址(Non-Orthogonal Multiple Access,NOMA)系统的用户配对和功率分配通常作为独立的问题进行研究,未考虑接收端不能完美执行串行干扰消除(Successive Interference Cancellation,SIC)的限制.鉴于此,提出一种不完美SIC下NOMA系统用户配对和...     

码片均衡导频抵消Rake联合接收

码片均衡是提高第三代移动通信系统性能的关键技术之一。为了增强码片均衡器的性能,该文提出了一种新的码片均衡导频抵消Rake联合接收机方案,给出了导频抵消算法,分析了3种典型的码片均衡器及低扩频比下的Rake接收与导频抵消的一些特征。计算机模拟结果证明与码片均衡器相比,联合接收机无论在小扩频比还是大扩频比,一股信道还是严重失真信道的条件下,均有较大的性能增益。     

cdma2000系统中导频干扰抵消方案研究

本文介绍了cdma2000系统中计算和消除导频信号干扰的一种有效方法,并将其应用于单个和多个蜂窝小区的环境中.仿真结果表明,采用本方法的RAKE接收机既可以保证信道估计的精度,合并接收到的多径信号;又可以有效地消除由导频信号所引入的多址干扰,使得系统性能得到较大程度的提高.同时,符号速率上的导频干扰抵消运算大大降低了实际系统中硬件实现时的复杂度.     

大频偏下直接序列扩频系统的码捕获技术

关于大频偏下直接序列扩频系统的码捕获,一般的处理方法是在直扩信号中引入导频信号,接收端通过对导频信号的处理进行频偏估计,并消除频偏对PN码相关值的影响(典型的有“全球星”卫星移动通信系统)。然而,依据现代军事通信低截获、低检测性的要求,这种插入导频法已不再适用于军事通信。为解决此问题,文章介绍了直接序列扩频系统的一种新型码捕获技术即利用FFT消除频偏对PN码相关值影响的串并相关捕获,并进一步深入、具体的分析了这种捕获系统的原理,研究了此种捕获算法在加性高斯白噪声信道条件下的性能。     

基于LTE的卫星移动通信随机接入技术研究

针对基于LTE体制的卫星移动通信系统,对随机接入问题进行了分析讨论。针对GEO卫星通信中传播距离远、时延差大以及小区半径大等特点,分析了影响GEO卫星的LTE随机接入前导序列信号格式设计的因素。针对LEO卫星通信中存在大多普勒频移现象,分析了多普勒频移对随机接入信号检测的影响。最后,提出了一种消除多普勒频移为整数倍子载波间隔的解决方案。