室内环境中UWB MIMO传输下的电磁仿真

构建准确有效的超宽带（UWB）信号室内多发多收（MIMO）的电波传播模型对于设计UWB MIMO系统而言非常重要．本文采用时域射线跟踪算法，根据时域几何光学理论（GO）和一致性绕射理论（UTD），编制了三维电波传播仿真程序，并利用该程序进行了室内信道的仿真，得到了以下结论：室内环境中，采用双发射天线对深衰落情况有所改善，但双发射天线引起的快衰落现象比单发射天线严重；采用多径接收的方法可以改善室内信号的接收性能；使用垂直极化发射天线时，垂直极化接收的场强较强；发射天线放置在房间中部比房间一端时的信道空间相关性低，双发射天线比单发射天线时的信道空间相关性低。     

多径信道下基于空时分组码的发送分集技术

文章在多径信道下,提出了一种基于RAKE接收机的空时分组编码(STBC)方案.该方案将空时分组编码(STBC)与RAKE接收机的多径叠加相干检测的方法相结合,从而可以在频率选择性衰落信道下采用多发射天线实现发送分集.此方案获得的分集增益与由采用相同数量接收天线的最大比接收合并(MRRC)方案得到的接收分集增益接近,能够较大地提高传榆系统的可靠性.     

一种天线分集的多载波CDMA上行链路方案

多载波系统能克服多径信道频率选择性的影响，而应用多天线发射和接收能获得分集增益。本文提出了一种两天线发、多天线收的多载波CDMA上行链路系统方案。在发射端，空时块码被用来进行发射分集。对于多载波CDMA上行链路系统，不同的用户的信号经历了不同的多径衰落，信号间的正交性不再能够保持。本文提出了一种接收机方案，并讨论了几种联合检测方法来恢复所有用户在两个编码时刻发送的信息符号，并给出计算机仿真结果。     

多径多用户环境下超宽带脉冲无线通信系统性能

超宽带脉冲无线电是正在发展中的新型高速无线接入技术。该文首先分析了超宽带发射信号实现多址通信的原理。为了研究在多径环境下的系统性能,引入了确定型两径和统计型S-V两种典型室内信道模型。通过仿真试验得到在此信道条件下系统的误比特率。结果表明,在多径多用户环境下,符号间干扰和多址干扰使系统性能下降;当接入用户数达到一定值后,多址干扰成为降低系统性能的主要因素,采用接收天线分集能提高系统性能。     

一种基于FPGA消除多天线间PIM信号的装置

在频分双工（Frequency Division Dual,FDD）通信系统中,上下行使用对称的频带资源进行全双工模式通信,该模式受无源互调（Passive Inter Modulation,PIM）干扰影响较大。在某些特殊频点配置下,下行多路发射信号的互调信号会落入上行信道的接收频带内,尤其是在三阶互调下,这是因为其信号能量相对于其他高阶互调能量更大,对接收信道的干扰更为明显。因此提出一种部署在基带处理单元（Base Band Unit,BBU）和多台射频拉远单元（Remote Radio Unit,RRU）之间的增强型的PIM干扰信号消除（EPIMC）设备,相对于通常的PIM干扰抑制解决方案,EPIMC可以更好地抑制天线内不同频段以及天线间不同频段产生的PIM信号。     

基于OFDM的MIMO-SAR抗多径波形设计

针对雷达多径干扰问题,提出一种基于正交频分复用（OFDM）的多发多收合成孔径雷达（MIMO-SAR）抗多径波形设计方法。该方法基于频率分集原理,设计循环移位OFDM-LFM波形提升OFDM波形有效带宽,并针对该波形设计MIMO平台收发模型,结合多通道正交波形空时编码（STC）方案实现多通道接收信号分离,该波形设计方案对SAR多径干扰抑制有效。该方法可以解决多径干扰导致的目标分辨率低及虚假目标问题,在机载SAR高分辨率成像、车载SAR城市探测与智能驾驶等方面具备广阔应用前景。     

MIMO-OFDM中的窄带干扰抑制研究

相比传统的单输入单输出系统（SISO）天线,多输入多输出（MIMO）天线系统能够为用户提供更大的系统自由度,从而获得更佳的通信能力。本文主要讨论在密集多径环境下,使用多天线技术对带内干扰的抑制。研究在室内和室外环境中,在具有丰富延时扩展和路径损耗的典型多径信道上,窄带干扰对多天线系统的影响。结果表明,采用多天线技术能够有效对付窄带干扰,提高系统性能。本文给出了多天线系统在具有不同数量多径信道情况下的性能分析、仿真和实验结果。实验结果是采用由Silvus科技开发公司开发的通用MIMOOFDM试验平台进行测试获得的。该试验平台使用类似802．11n标准的波形。实验结果表明,本文提出的方法对干扰信号的抑制达到30dB。在强干扰情况下的数据吞吐量依然能接近无干扰情况下数据吞吐量的50％。进一步实验证明,本文的方法能在－20dB的信干比（SIR）情况下实时接收23Mbps的数据流。     

基于距离差分法消除天线测试多径干扰

在暗室中对天线进行测量时,来自暗室侧壁、后墙的多径干扰会影响测试精度。因此多径干扰成为影响天线测量精度的主要因素之一。为此,提出利用距离差分法消除天线测试时的多径干扰,达到去除多径干扰的目的。并通过数值仿真验证了该方法是行之有效的。     

智能天线发射数字多波束形成方法研究

智能天线技术应用于第三代移动通信系统中具有可以减小因频率复用造成的共信道干扰（CCI）、提高频谱利用效率及增大系统容量、减小发射功率和空间电磁干扰、增加发射效率、对小区进行动态划分等优点。阵列天线的数字多波束形成技术是智能天线中的一项重要技术，关于接收数字多波束形成处理技术国内外相关文献报导较多，而对于发射数字多波束形成技术报导较少。文中主要讨论了两种发射数字多波束的形成方法，并通过计算机仿真试验验证该方法的可行性。此方法对蜂窝定位，空分多址系统的实现也有实用价值。     

混响室随机多径衰落电磁环境的实验研究

混响室内的电磁波经搅拌器和室壁多次反射,形成了多径衰落,利用混响室模拟了实际无线通信中2种常见的多径衰落环境。对混响室内的发射天线、接收天线以及损耗物进行配置,设置了6组实验。其中一组是经典混响室(发射天线不可直接辐射接收天线)的实验,实验结果表明,当工作频率、搅拌器转速控制得当时,混响室能够模拟各向同性的瑞利衰落场环境。另外5组是发射天线直接辐射接收天线的实验。实验结果表明,当发射天线和接收天线存在直接耦合分量时,混响室能够模拟莱斯衰落场环境,并且通过控制天线正对距离、工作频率以及损耗物加载量可改变直射波和反射波强度的占比,使混响室内的电场获得不同的莱斯K因子。其中损耗物加载量对莱斯K因子的影响最大,不仅会降低混响室的品质因数,还使混响室内电磁场的边界条件更为复杂,从而使混响室内的环境更接近于真实的无线通信环境。     

可见光多天线空分键控技术研究

空分键控是一种新型的空间复用技术,每个时刻只有一个发送天线工作,携带信息的是天线的位置而非发送符号本身,因此该种方法频带利用率较低。为了提高频带利用率,基于广义空间调制的概念,提出了光多天线空分键控调制方法,这种调制方式中每个时刻有多个天线同时工作。首先建立了可见光通信中的多天线空分键控系统模型,并对其误码率性能进行了分析,然后由此为依据提出了一种基于最小距离最大化准则的天线选择算法以获得误码率性能的增益,最后通过蒙特卡罗仿真验证了该天线选择方法的有效性。      

广义RASK系统的回溯StOMP检测算法

本文提出了一种基于压缩感知（compressive sensing,CS）理论的低复杂度的检测算法:回溯分段正交匹配追踪（backtracking stagewise orthogonal matching pursuit,BStOMP）次优检测算法,较好地解决了广义接收天线移位键控（generalized receive antenna shift keying,GRASK）系统中最优最大似然（maximum likelihood,ML）检测算法会随着激活接收天线数的增多而计算复杂度大幅度增长的问题。该算法首先依据当前迭代残差和等效信道矩阵的内积选择出大于设定阈值的项作为候选激活天线索引;然后通过最小二乘法对候选激活天线索引进行初步估计;最后引入回溯过程进行筛选,剔除一些多余的索引,提高重构精度。仿真结果表明,在相同条件下,所提算法与传统StOMP检测算法相比,能在增加少量计算复杂度的情况下检测性能得到较大的提升,因此保证了在检测性能与计算复杂度间获得良好的平衡。      

Nakagami衰落上DE-QPSK在联合收发分集下的性能分析

利用高斯Q函数的高阶次幂在最大比合并（MRC）分集接收瑞利衰落信道上统计平均的结果,推导了Nakagami 衰落信道上采用组合发射选择合并（SC）/接收 MRC 天线分集的相干检测差分编码四相相移键控（DE-QPSK）的平均误符号率（ASER）精确表达式。利用高斯Q函数的近似表达式和矩生成函数（MGF）方法,推导了Nakagami衰落信道上采用组合SC/MRC天线分集的相干检测DE-QPSK 的ASER近似表达式。通过数值计算和仿真,验证了DE-QPSK的ASER精确表达式的正确性以及近似表达式的准确性。利用精确表达式和近似表达式可研究收发天线数目和衰落参数对DE-QPSK的ASER性能的影响,为实际SC/MRC天线分集方案的设计提供了理论指导。     

Antiphase Tones Across Transmitting Antennas: A Spectrum Sharing Technique for Cognitive CO-STFC MB-OFDM UWB System

This paper proposes a spectrum sharing technique for coexistence of multiband orthogonal frequency division multiplexing ultra wideband (UWB) system with other primary wireless services. Existing technique like tone nulling do not utilize subcarriers within victim band, hence affects the throughput of the system. The same nulling effect can be produced by applying antiphase tones across transmitting antennas and simultaneously utilizing the victim band to transmit the data. This scheme can be applied without any impact on the current specifications of the system. In this paper complex orthogonal space time frequency code is implemented to achieve diversity in multiple antenna system. UWB receiver processing is described for both victim and unprotected band. A less computationally complex active interference cancellation scheme is also applied to improve notch depth. The proposed scheme is implemented for fixed frequency interleaving operation and discussed for time frequency interleaving with special cases. The proposed scheme is very simple to implement and provide flexibility in terms of notch width and depth.     

三小区多用户MIMO系统中干扰对齐优化算法

针对三小区多用户MIMO干扰信道系统,通过一个启发性例子,联合设计发射预编码矩阵和接收赋形矩阵,给出基于特征向量闭式解的干扰对齐优化算法,相比已有干扰对齐算法,用户端可使用更少的天线资源获得相同的自由度性能,且只需本小区内用户协作共享信道信息;并归纳出普适场景下系统配置与可达自由度之间的关系：设定每个小区中的基站配置M根天线和K个用户,用户配置N根天线,各个基站对本小区中每个用户都发送d个数据流,当M=N≥2 Kd时,所提算法总共可获得3 Kd个自由度。所提算法可以完全消除小区间干扰和用户间干扰,相比传统的正交化干扰抑制算法,系统容量得到了明显地提升。     

A space-time trellis coding scheme for vector Gaussian broadcast channels

In this letter, a multiuser space-time trellis coding (MU-STTC) scheme is proposed for MIMO vector Gaussian broadcast channels (VGBC). For the system with two transmit antennas and two users with one receive antenna each, the proposed scheme decomposes the system into two subsystems, each of which is equivalent to a system with two transmit and one receive antenna with known interference. A novel precoding scheme is developed to eliminate such interference. The proposed scheme enables to incorporate space time trellis coding and adaptive weighting into the system to provide a significant coding and weighting gain. Simulation results confirm its good performance.     

一种基于分布式发射天线的差分空时调制方法

在基于分布式发射天线的多入多出(MIMO)系统中,由于各发射天线的发射信号不同时到达接收端,用于信道估计的导引设计及发射方法存在一定困难。针对这一问题,该文提出一种无需信道估计的分布式MIMO差分编码及检测方法:发送端将发射矩阵进行相位差分调制后发射,接收端利用前后接收量判断相位信息恢复出发送端数据信息。该方法频谱效率与V-BLAST相同,适用于任意发射天线数和接收天线数,且不要求接收天线数大于发射天线数。仿真结果表明,在不同信道传播时延情况下,误码率性能不同。     

Performance analysis of Alamouti scheme with transmit antenna selection in non‐identical Nakagami‐m fading channels

In this paper, error performances of multiple‐input multiple‐output systems that employ Alamouti‐coded transmission with transmit antenna selection are examined for binary phase‐shift keying, binary frequency‐shift keying, M‐ary phase‐shift keying, and M‐ary quadrature amplitude‐modulation signals in independent but non‐identically distributed flat Nakagami‐m fading channels. Exact symbol error rate expressions are derived by using the moment‐generating function‐based analysis method. Upper bound expressions have been obtained in order to examine the asymptotic diversity order of transmit antenna selection/Alamouti scheme. Also, outage probability analysis of investigated systems has been given in order to examine the system capacity. Monte Carlo simulations have validated the analytical symbol error rate performance results. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.     

Performance analysis of combined transmit-SC/receive-MRC

The average bit-error rate of transmit antenna selection combined with receive maximum-ratio combining is computed as a function of the transmit antenna update rate when using binary phase-shift keying in flat Rayleigh fading channels. This scheme achieves an order of diversity equal to the product of the number of transmit and receive antennas. Therefore, it can gain significant diversity benefits over traditional receive diversity schemes by distributing the antennas over the transmit and receive side     

双发射天线选择正交空时码分集系统性能分析

针对任意Nakagami衰落信道,分析了多输入多输出(MIMO)系统中采用双发射天线选择正交空时码的平均误码率(ASER)性能。利用矩生成函数方法,推导出采用相干检测的二进制相移键控/二进制频移键控(BPSK/BFSK)、多进制相移键控(MPSK)和多进制正交幅度调制(MQAM)的精确ASER闭合解析式,对不同条件下的系统性能做了数值仿真,验证了分析结果的正确性。