一种低复杂度非正交多址接入功率分配算法

功率分配是非正交多址系统(NOMA)资源分配中的一个重要研究问题。最优迭代注水功率分配算法能提高系统性能,但是算法复杂度较高。提出一种低复杂度的功率分配算法,首先对子载波采用注水原理得到总的复用功率,然后在单个子载波上叠加用户间采用分数阶功率分配方法进行功率再分配。通过仿真分析,与最优迭代注水功率分配算法相比,该算法在性能损失不超过3%的情况下,大幅减低了计算复杂度。     

基于非完美功率域非正交多址接入网络的上行链路低功耗研究

功率域非正交多址接入(PD-NOMA)技术可以有效提高无线网络频谱利用率,满足大规模节点接入及低时延等需求,但存在功耗大的缺点,在工业传感器网络中面临巨大挑战.对此,基于PD-NOMA的上行网络,接收机使用串行干扰抵消(SIC)迭代解码,在给定实时性需求下,通过用户调度和功率分配的联合优化,最小化网络的功耗.通过分析最...     

基于非正交多址的认知MIMO网络次用户系统容量优化

针对未来移动通信系统对大容量、高频谱利用率的需求,提出基于非正交多址（NOMA）技术的认知多输入多输出（MIMO）网络次用户系统容量优化方法。首先对发送信号进行预编码,随后按照信道质量增益对认知用户进行分簇,再对分簇之后的用户进行功率分配,最后将得到的NP-hard型多簇目标函数转化为求各子簇的容量;同时兼顾认知用户服务质量（QoS）及满足串行干扰消除（SIC）的条件,利用Lagrange函数结合Karush-Kuhn-Tucker （KKT）条件求解出分簇之后的最优功率分配系数,且该系数是0到1之间的常数。仿真结果表明,所提方法优于平均功率分配方法,并且在信道质量较差时,相比基于正交多址（OMA）技术的认知MIMO,显著提高了次用户系统容量。     

不完全SIC下CR-NOMA系统的功率分配算法

在不完全连续干扰消除(SIC)条件下,对认知无线电-非正交多址混合系统中的次用户总传输速率进行研究,提出一种基于参数变换和KKT条件的功率分配算法.采用非正交多址方式使次用户接入授权信道,在主次用户服务质量、最大发射功率等约束条件下,通过参数变换对原约束条件进行改写设计新的优化问题,并利用KKT条件求解最优功率分配因子...     

实时工业物联网的功率域非正交多址接入基站选址算法

针对工业物联网（IoT）中接入延迟较大的问题,提出一种实时工业IoT的功率域非正交多址接入（PDNOMA）基站选址算法。该算法在PD-NOMA技术的基础上,以数据收集基站的位置为优化手段,通过最大限度地实现用户功率分复用来实现接入延迟的最小化。首先,证明对任意两用户若实现它们的并行传输,则合格的基站可解码区域必为圆,因此,所有的两用户组合可得到基站可解码区域的集合,且集合中区域间的每个最小相交区域必为凸区域,从而可知这些最小相交区域必定包含数据收集基站的最优位置。然后,对于每一个最小相交区域,以基站放置在该区域的网络生成图的最小链划分数作为接入延迟的度量标准。最后,通过最小链划分数的比较得出基站的最优位置。实验结果表明,解码阈值为2用户数为30时,所提算法的平均接入延迟降低为经典时分多路方式的36.7%,并且随着解码阈值的降低和信道衰减因子的增加,接入延迟可获得近似线性的降低。所提算法对海量超可靠低延迟通信从接入层角度提供了参考。     

多基站无线非正交多址接入的平滑视频流传输算法

视频服务需求的快速增长对于视频流畅播放提出了巨大挑战,从用户体验角度分析,视频播放中的卡顿时间可能是最重要指标之一.随着5G网络技术的发展,非正交多址接入(NOMA)技术被重点关注,NOMA技术具有叠加编码和连续干扰消除2个特点,根据这2个特点实现数据的并行传输.利用NOMA技术的并行传输能力来提高基站为用户提供视频的实时性.在用户需求视频名称和视频分辨率给定的情况下,通过联合基站-用户配对方式和基站功率分配来降低视频播放时的卡顿时间.通过对问题进行建模,并提出1个两步启发式算法对问题进行求解,第1步为确定基站与用户的配对方式,第2步为分配基站的发射功率.实验结果表明,基于NOMA的传输调度方案与传统的传输调度方案相比,用户需求的平均卡顿时间有明显的下降,相对于在不采用NOMA机制时,在2-SIC接收机情况下,用户平均卡顿时间减少了 55.56％.     

非正交多址系统中基于公平性改善的双层挤压迭代功率分配方法

为了解决下行非正交多址系统中多用户通信的公平性问题,提出了基于公平性改善的双层挤压迭代功率分配方法。研究内容包括：首先,设计基于用户信道增益差的用户信道分裂过程,方便动态调整功率挤压时的挤压程度;其次,从强用户到弱用户进行内层功率挤压迭代,根据信道分裂情况设置挤压因子与附加挤压因子,使信道分裂处的弱用户对强用户挤压程度更强;第三,对内层挤压功率进行外层迭代的再分配与再挤压,可保持总功率不变的情况下,进一步提升功率分配的公平性。仿真结果表明：对比信道分裂下与信道未分裂下的公平性指数,其性能提升了25%;对比仅进行挤压因子与附加挤压因子调整,而未进行内外层迭代次数调整的情况,公平性指数性能提升了53.71%,同时,所提算法比注水算法达到的公平性指数明显改善,在公平性提升方面达到了较好的效果。     

非正交多址系统中基于Raptor码的下行传输设计与优化

本文研究了块衰落信道下非正交多址系统(Non-orthogonal Multiple Access,NOMA)中基于Raptor码的两用户下行传输系统.基站将要发送给两用户的信息先分别进行Raptor码编码及调制,再将其按一定功率分配因子进行叠加后广播给两个用户.各用户选择采用串行干扰消除(Successive Int...     

多输入多输出—非正交多址接入系统融合用户调度的下行波束赋形设计

针对多输入多输出—非正交多址接入（MIMO-NOMA）技术中用户间干扰较大的问题,提出了一种融合用户调度的波束赋形（BF）算法。首先,在进行用户调度时,为了同时兼顾簇内用户干扰和簇间用户干扰,根据各用户信道的差异性,利用L1-范数正则化方法对所有用户分组情况进行初步稀疏化处理,进而从各用户信道相关性角度出发,将信道相关性大的两个用户分为一簇;其次,结合部分发射功率控制（FTPC）策略实现簇内用户功率分配;最后,根据和速率最大化准则构建一目标优化函数,进而利用连续凸逼近（SCA）算法对其进行求解,以获得波束赋形矩阵。理论分析和链路仿真表明,与传统的正交多址接入技术相比,在系统容量方面实现了84.3%的提升;与传统的相关性用户分簇方法相比,在公平性方面实现了20.2%的提升。实验结果表明,该方案不仅有效地抑制了簇内用户干扰和簇间用户干扰,同时,又保证了用户间的公平性。     

MIMO信道中基于功率分配的SLNR预编码算法

为了消除或降低多用户MIMO系统下行链路存在的共信道干扰（ CCI）,提出一种结合功率分配的基于最大化信漏噪比（ SLNR）的预编码算法。首先,根据SLNR算法求出最优预编码矩阵,再结合最优功率分配算法,借助拉格朗日乘数法,优化分配每个用户的发送功率,从而提高系统和容量以及降低误码率（ BER）性能。为了简化计算复杂度,还提出了SLNR算法结合次优化功率分配算法。仿真表明,所提出的算法比块对角化（ BD）算法和最小均方误差准则（ MMSE）算法在系统和容量以及误码率性能上都有所改善。     

Simplified MMSE Detectors for Turbo Receiver in BICM MIMO Systems

In this article, two methods adopting simplified minimum mean square error (MMSE) filter with soft parallel interference cancellation (SPIC) are discussed for turbo receivers in bit interleaved coded modulation (BICM) multiple-input multiple-output (MIMO) systems. The proposed methods are utilized in the non-first iterative process of turbo receiver to suppress residual interference and noise. By modeling the components of residual interference after SPIC plus the noise as uncorrelated Gaussian random variables, the matrix inverse for weighting vector of conventional MMSE becomes unnecessary. Thus the complexity can be greatly reduced with only slight performance deterioration. By introducing optimal ordering to SPIC, performance gap between simplified MMSE and conventional MMSE further narrows. Monte Carlo simulation results confirm that the proposed algorithms can achieve almost the same performance as the conventional MMSE SPIC in various MIMO configurations, but with much lower computational complexity.     

基于最小均方误差的多用户MIMO下行预编码

在多输入多输出(MIMO)多用户下行链路中,可联合收发处理和功率分配,从而获得更好的通信性能。提出的多用户MIMO预编码方法分解成两步实现:首先消除用户间的干扰使之等效为多个单用户系统,在此基础上以最小均方误差(MMSE)为准则,进行收发的联合优化和功率分配,从而改善系统的误码率(BER)性能。仿真表明,所提出的方法与现有的一些方法相比,可以获得较大的信噪比(SNR)增益。     

一种空间子信道分配算法及其分块设计——基于多用户MIMO/OFDM系统

MIMO-OFDM是未来宽带无线通信接口的有效架构.本文提出了一种基于多用户MIMO-OFDM系统的空间子信道分配算法,以获取最大的系统吞吐量为目标,推导了子载波分配准则,给出了相应的算法流程;为了减小计算量,本文进一步提出了基于时频块的简化设计.仿真结果表明,该算法具有良好的性能,有效地提高了系统的传输速率.     

A novel adaptive V-BLAST algorithm based on subspace tracking and Hermitian matrix perturbation theorem

A novel vertical Bell laboratories layered space-time(V-BLAST)system with adaptive successive interference cancellation(SIC)detector based on subspace tracking(SST)and Hermitian matrix perturbation theorem is proposed in this paper,and the corresponding optimal symbol detection order operation is obtained.Moreover,asymptotic limit theorems for the detectors are established.The final simulation results verify that the symbol error probability(SEP)performance,the immunity to channel estimation errors and the algorithm convergence rate are superior to that of the conventional V-BLAST detection algorithm when channel estimation errors exist.     

认知无线电网络非协作博弈功率分配算法研究

发现干扰节点,并将功率适当地分配至各个可用频谱上,以提高节点数据率和网络吞吐量,是认知无线电网络当前的研究热点.本文提出一种基于非协作博弈功率分配方法(PANG),以提高认知无线网络系统吞吐量.PANG将认知网络节点功率分配问题转化为非协作博弈问题,并采用线性代价因子的方法抑制功率分配时的盲目性.理论分析表明,PANG存在纳什均衡点,具有帕累托最优解.本文使用Matlab对PANG算法进行仿真,仿真结果表明,PANG算法能够比PIWF算法更加合理的进行功率分配,并有效的提高系统吞吐量.     

基于偏格式线性化的MIMO系统无模型自适应控制

针对常规PID控制器不能很好兼顾抗干扰性与鲁棒性以及基于模型的控制算法过于依赖受控系统数学模型的缺点,提出一种适用于离散时间多输入多输出(MIMO)非线性系统的无模型自适应控制算法.该算法首先通过偏格式线性化方法将非线性系统线性化,再利用一种新型的投影算法在线辨识受控系统参数,根据辨识得到的受控系统参数直接递推计算无模...     

双基地MIMO雷达中基于传播算子的DOD和DOA估计算法

多输入多输出(Multiple-input multiple-output,MIMO)雷达利用多个天线发送和接收信号,具有超过传统相控阵的潜在优势.本文提出一种双基地MIMO雷达中基于传播算子的离开角(Direction of departure,DOD)和到达角(Direction of arrival,DOA)估计...     

基于Turbo码的OFDM-IDMA系统干扰消除算法

基于交织多址系统,通过分析串行干扰消除和并行干扰消除两种方式的结构特点和纠错性能,结合两者优势,给出适用于OFDM-IDMA技术的串并结合干扰消除方式。通过构建等效的信道传输模型,在Turbo编码和OFDM条件下,将串并结合干扰消除方式与传统串行干扰消除方式进行性能对比。仿真结果表明,采用串并结合干扰消除技术的OFDM-IDMA系统,能够以较少的纠错性能损失为代价实现低时延多用户通信的目的。