基于喷泉码的放大转发协作通信系统的性能

为了实现在发送端未知信道状态信息(CSI)条件下的高效协作通信,研究了基于喷泉码的协作通信系统的性能.研究表明,在放大转发协作中目的端接收到的喷泉码符号的差错率比译码转发协作低.同时为了更充分地利用协作分集增益,提出了将基于喷泉码的放大转发协作通信与自适应解调技术相结合的方案,该方案使协作分集更有效地作用于喷泉码译码,并实现在发送端未知CSI条件下的自适应传输.仿真结果表明,该方案与采用喷泉码的直传通信和译码转发协作通信相比,能够降低误比特率,加快译码速度.     

基于软符号估值的估计转发无线中继模式

在研究已有的放大转发(AF)和解码转发(DF)这两种中继模式的基础上,根据估计转发(EF)的思想,提出了一种对软符号和相应噪声功率估值的新型EF无线中继模式,并设计了基于联立求解方程组来实现这种中继模式的简化算法.分析了这种EF模式相比于已有模式的特点和优势.在仿真实验中分别设定了两种协作场景,对上述3种转发模式的性能...     

基于导频时分复用的多中继协同通信系统频域信道估计算法

针对频率选择性衰落环境下结合正交频分复用技术的放大转发多中继协同通信系统,提出了基于导频时分复用的频域信道估计算法,包括最小二乘(LS)估计算法和低阶近似的线性最小均方误差(Lr-LMMSE)估计算法.理论分析和仿真结果表明,该算法不仅能成功分辨多中继协同通信系统的所有频域信道衰落系数,避免各中继节点转发的导频符号在目...     

放大转发协作传输系统的中断概率性能分析

研究了基于放大转发(AF)的协作传输系统的中断概率性能.考虑了源节点到目的节点的直通链路,建立了适用于中继随机分布的非对称和对称信道下协作传输系统的数学模型,给出了协作传输系统节点信道和位置多种状况下接收端的瞬时信噪比的概率密度函数表达式,针对不同的状况给出了系统中断概率的精确表达式,并对于各中继信道具有不同信道状态参数的情形,提出了系统中断概率的一种近似表达式.     

无线传感器网络中基于尺度的协 同中继跨层QoS路由算法

提出了一种基于尺度的协同中继自主转发跨层QoS路由算法(MCRICQR).节点根据能量、信道、拥塞以及与汇点的距离等综合因素形成一个选择度量,度量最大的节点根据自己所处状态自主选择直接转发、中继转发以及跃进转发数据包.仿真结果表明,该算法能根据网络状况及时转发数据,提高网络可靠性,对网络负载进行均衡,提高网络吞吐量和能量效率,从而延长网络寿命,保障了无线传感器网络的QoS需求.     

AF模式下的LDPC协作编码

首先概括地介绍中继环境下的协作通信,并具体介绍放大转发协作通信模式,通过对传统单中继和双中继下基于LDPC的协作通信系统的研究,分别对AF模式下的两种中继场景进行理论分析和性能仿真。仿真结果表明,通过使用中继和编码协作,通信系统的性能有很大改善。     

一种功率节省的协作传感器网络伙伴选择方法

针对无线传感器网络的传统协作伙伴选择方法不允许链路复用中继,致使产生中继节点抢占的问题,建立了允许协作链路间复用中继节点的系统模型,运用拉格朗日乘子法优化中继节点上功率分配最大化协作增益,分析复用中继能获得误码率增益和功率增益的条件和功率分配,提出一种中继复用的分布式协作伙伴选择方法。理论分析和仿真结果表明,允许中继通过功率分配进行复用的新伙伴选择方案能降低无线传感器网络的系统总功耗,并使更多链路的误码率需求得到满足。     

基于公共DF中继的认知无线电中继选择和功率分配

为提高认知无线电网络中主用户和次用户的通信质量,并可简单有效地利用中继节点来控制主用户和次用户之间的相互干扰,提出了一种基于公共中继的最佳中继选择和功率分配方案.首先,在认知无线电网络中建立了基于公共DF中继的无线通信模型;然后,根据无线通信理论推导出要优化的目标函数;最后,在保证主用户中断概率低于目标值的前提下,利用凸优化理论得出了模型中的最佳中继选择和功率分配方案.仿真实验结果表明,与常见的直接传输方案和功率平均分配的中继方案相比,本文提出的中继选择和功率分配方案提高了次用户的通信距离和速率,并且降低了主用户的中断概率,为更好地解决认知无线电网络中主用户和次用户的相互干扰问题提供了新的思路.     

过时信道状态下译码转发中继选择的优化

针对实际通信系统中反馈延迟这一非理想因素,进行了译码转发方式下的中继选择优化研究。针对机会中继选择(ORS)通过选择合适的协作节点参与协作来减少系统功耗和降低成本,但反馈延迟会影响最佳协作中继的选择从而导致协作通信系统性能变差的情况,提出了一种在过时信道下优化机会中继选择方法,以选出最佳中继节点参与协作过程。仿真结果表明,优化机会中继选择降低了译码转发方式下协作通信系统的平均误码率,改善了系统的信道容量,提高整个通信系统性能。     

基于压缩感知的多中继协作通信系统稀疏信道估计算法研究

提出了一种基于压缩感知理论的多中继协作通信系统稀疏信道估计方法.采用正交匹配追踪（Orthogonal Matching Pursuit,OMP）压缩感知算法,对时域信道脉冲响应进行估计.对多中继协作通信系统进行稀疏建模;结合压缩感知理论构建观测矩阵,并给出卷积信道的稀疏表示;利用压缩信道感知算法重建了系统的卷积复合信道.仿真结果表明,与传统的最小二乘法（Least Square,LS）相比,采用压缩感知理论的信道估计算法,能利用较少的导频信号获得很好的信道估计性能,提高了频谱利用率.     

无线中继网络系统容量最大化中继选择机制

分析了基于用户频谱效率的中继选择算法的不足,基于最大流最小割定理,给出了系统容量最优化问题模型,分析了两跳中继网络接入链路和中继链路对系统容量的不同影响.基于链路权重因子,提出一种基于系统容量最大化的中继选择算法.对不同中继选择算法下的系统容量差异的理论与仿真分析结果表明,提出的系统容量最大化中继选择算法可以获得更优的系统容量性能,并对网络拓扑和节点个数具有良好的鲁棒性.     

单天线中继辅助视距MIMO系统渐近容量及中继策略的研究

研究了视距环境下单天线中继节点辅助MIMO系统的信道模型及容量。针对系统容量与众多因素相关和表达式复杂的问题,根据天线阵列波束相关性及MIMO信道的特点,得出了具有简洁结构的系统渐近容量表达式,进而基于该表达式提出了中继节点最佳位置选择的方法,并与加入中继节点前的系统容量进行了比较,得到了中继选择策略。数值计算与分析结果表明,系统渐近容量具有很好的渐近特性,基于渐近容量的中继策略性能优异并具有很好的鲁棒性。同时渐近容量和中继策略运算复杂度低,适合工程应用。     

H-atom relay reactions in real space

Hydrogen bonds are the path through which protons and hydrogen atoms can be transferred between molecules. The relay mechanism, in which H-atom transfer occurs in a sequential fashion along hydrogen bonds, plays an essential role in many functional compounds. Here we use the scanning tunnelling microscope to construct and operate a test-bed for real-space observation of H-atom relay reactions at a single-molecule level. We demonstrate that the transfer of H-atoms along hydrogen-bonded chains assembled on a Cu(110) surface is controllable and reversible, and is triggered by excitation of molecular vibrations induced by inelastic tunnelling electrons. The experimental findings are rationalized by ab initio calculations for adsorption geometry, active vibrational modes and reaction pathway, to reach a detailed microscopic picture of the elementary processes.     

Design and assessment of microlenslet-array relay optics

Recent progress in micro-optics fabrication and optical modeling software opens the opportunity to investigate how microlenslet-array-based compact relay systems can be designed and assessed. We present various optical configurations that include an appropriate baffle computation to eliminate ghost images, followed by an analysis of image quality. The investigation shows the existing trade-off between compactness of the system and a tiling effect observed in the corresponding image, an effect we refer to as lensletization. To yield meaningful optical modeling results, we provide insight into ray-tracing optimization while ensuring a sufficient signal-to-noise ratio. The results show that, given no discernable lensletization, the most compact configuration to image gray-scale images is the 5f-based system. Finally, simulations of the imaging of gray scale and color bitmaps through microlenslet arrays are demonstrated for the first time to our knowledge.     

Closed trajectories in planar relay feedback systems

A planar system of piecewise linear differential equations with a line of discontinuity, ?₂–symmetry and a linear part having negative determinant is investigated. Using the theory of differential inclusions and an appropriate Poincaré map a complete analysis is provided. This analysis applies to uniqueness and non-uniqueness for the initial value problem, stability of stationary points, sliding motion solutions, number and stability of periodic trajectories and existence of pairs of heteroclinic trajectories connecting two saddle points forming heteroclinic cycles. A complete bifurcation diagram is given.