基于统一信道分解的自适应MIMO技术研究

由于空间相关特性的影响，限制了多人多出（MIMO）通信系统的应用．参考统一信道分解（UCD）的信道参数反馈方法，提出了一种自适应MIMO系统．这种系统能适用于各种空间相特性、通过仿真验证了基于UCD的MIMO系统在各种空间相关特性下的性能，并讨论了反馈误差对系统性能的影响．     

MIMO信道自适应迭代干扰抑制技术研究

针对多入多出系统,研究了共信道干扰抑制能力提高途径,提出了一种turbo均衡方案:在不改变空时编码结构、不增加接收天线数量的条件下,能极大地提高空时编码多用户系统中共信道干扰抑制能力。仿真结果显示,在存在一、二个主域共信道干扰时,该方案能明显降低误码率。     

基于遍历干扰对齐的MIMO干扰信道的自由度可达方案设计

针对K-user MIMO干扰信道,当信道为时变信道或频选信道时,提出了一种基于遍历干扰对齐的自由度上限可达方案,该方案仅通过使用简单的线性预编码和有限个符号设计,就可以获得自由度上限。进而对提出的遍历干扰对齐方案能够达到的系统和速率进行推导,得到了和速率在任意信噪比环境下的闭式表达式。最后通过数值仿真,分析了系统参数对可达和速率的影响。     

频率选择性MIMO信道几何模型及容量分析

为了对收发相关频率选择性多入多出（MIMO）衰落信道容量进行研究,提出了基于区域近似多簇几何双反射信道模型,推导出多簇收发相关信道的相关系数和收发相关MIMO信道容量的表达式,分析了参数对信道容量的影响. 结果表明,收发相关的条件下,MIMO-OFDM系统的信道容量随总角度扩展而增加;信道容量是发射相关矩阵及多个接收时延扩展相关矩阵之和的函数,信道容量随着时延扩展的增加而增加.     

区别归一化匹配信道矩阵的有限反馈方案

针对下行多用户多入多出系统,提出了一种基于区别归一化匹配信道矩阵的有限反馈方案. 该方案通过对匹配信道矩阵元素有区别归一化,避免了基于F范数归一化方案中矩阵元素的取值范围随发端天线数的增加而逐渐收敛于0,保证了均匀量化在不同发端天线数情况下的量化精度. 仿真结果表明,相比于传统基于F范数的归一化方案,该方案能有效降低量化均方误差,提高预编码的可靠性.     

信道相关性对多入多出系统性能的影响

通过仿真研究了信道相关性对多入多出系统性能的影响，结果表明，在使用多入多出天线的平坦衰落信道中，影响性能的关键因素是天线位置与本地散射体分布的不同引起的相关性变化。     

多小区下的MIMO OFDM的导频设计和信道估计

为了抑制多入多出正交频分复用（MIMO OFDM）系统小区间信道估计的多址干扰,提出了一种导频设计方案. 该导频可以使干扰能量均匀分布在所有信道延时采样点上,使小区间干扰白化. 根据该导频的特性,提出了一种改进的频域最小二乘信道估计算法. 该算法具有低计算复杂度,在信道多径延时未知的情况下仍可以有效抑制来自邻小区的干扰,使系统性能得到明显改善. 通过仿真证明了导频设计的合理性和信道估计算法的正确性.     

MIMO频率选择性信道自适应均衡

针对MIMO频率选择性信道提出了一种分数间隔的判决反馈均衡器,其优点是既对时间同步误差不敏感,又能在消除码间干扰的同时不引入噪声增益。同时比较了分别采用最小均方算法和恒模算法的分数间隔判决反馈均衡器,并通过仿真,分析了这两种算法的优缺点。在此基础上提出了一种改进的最小均方算法和恒模算法相结合的算法,改进后需要的训练序列为LMS算法的1/3,其结果是误码率比恒模算法有明显的提高。     

多信道无线通信系统话务性能研究

针对多信道无线通信系统的话务性能，运用计算机仿真的方法，分析了无线网中系统容量，时间拥塞率，呼叫拥塞率，服务等级等性能指标与有线网的差异及产生原因，并提出了呼叫方式，起呼时间的改进方案。     

广义MIMO通用信道矩阵建模

推导了传统单天线联合检测（JD）系统传输矩阵到传统多输入多输出（MIMO）系统传输矩阵的演化;提出了广义MIMO通用信道矩阵模型. 推导表明,MIMO与联合检测可以在该模型中得到统一;基于该模型,传统MIMO系统的贝尔实验室分层空时码（BLAST）检测算法应用于联合检测系统,可得到约07?dB的性能改善.     

利用HARQ多用户MIMO系统的自适应反馈方法

提出了一种利用混合自动重传请求（HARQ）的多用户多输入多输出（MIMO）系统的自适应反馈方法. 该方法利用HARQ过程中用户反馈的确认/不确认（ACK/NACK）信息,分析信道状态和多用户之间的配对状况,决定用户端何时反馈信道状态信息（CSI）,并进行调度和预编码来提高系统容量. 仿真结果表明,该方法减少了反馈量,复杂度低,比传统的多用户MIMO系统具有更好的性能,特别是高信噪比和高速移动情况下,一定程度解决了多用户MIMO系统的瓶颈问题.     

基于BER性能约束的MIMO系统码本设计优化算法

提出了一种基于误码率（BER）性能约束的码本优化设计算法。在提出的算法中,采用了联合预编码和功率控制的发射方案,并基于容量准则进行码本设计。仿真结果表明,与已有的码本设计算法相比,所提出的码本设计算法可以达到更高的容量,并能保证期望的BER性能。     

New Channel Simulator for Adaptive HF Communication Systems

The high frequency (HF) channel simulators with time-varying parameters based on the Watterson model are analyzed. The methods of simulating the HF channel with time-varying parameters are proposed. The linearly time-varying delay spread is introduced into the channel simulators to simulate the transition states between two channel modes of CCIR520-1. Two signals, including a 500 Hz and a 1 000 Hz bandwidth signal are respectively input into the standard Watterson HF channel model and the proposed channel model with time-varying parameters. Some simulation results prove that the proposed HF channel model with time-varying parameters can reflect the time-varying characteristics of frequency selected fading of HF channel.     

一类基于高增益观测器的多输入多输出非线性时滞系统的自适应模糊动态面控制

针对一类多输入多输出且状态不可测非线性时滞系统,提出了一种自适应模糊backstepping输出反馈控制方案。因为模糊逻辑系统的逼近性,利用其对未知函数进行逼近,设计高增益非线性模糊观测器估计不可测状态。并结合自适应backstepping技术和动态面控制技术,提出了自适应模糊backstepping输出反馈控制策略。证明了系统中所有信号都一致有界,此外,选择适当的参数能够保证跟踪误差和观测误差收敛到很小的一个领域内。通过仿真验证了所提控制策略的有效性。     

基于神经网络MIMO非仿射系统自适应控制

针对一类多输入多输出非仿射非线性系统,基于神经网络设计了一种自适应控制方案。该系统隐含控制输入,利用隐函数定理和伪控制概念提出了控制运算法则,采用Lyapunov方法证明了系统的稳定性。该方案采用神经网络补偿系统中的非线性部分,设计了鲁棒项来增加系统的抗干扰能力。仿真结果充分证明了该方案的有效性和可行性。     

影响MIMO系统信道容量性能的主要因素研究

为了研究多天线系统的信道容量特性,从信息论角度对使用多个发射和接收天线的多输入多输出(MIMO)系统的信道容量进行了理论推导,通过建立MIMO系统模型,分析了频率选择性衰落信道下的MIMO系统信道容量,重点探讨了信道相关性、天线距离以及Rician K-因子等因素对MIMO系统容量的影响,运用信息论理论对其进行了量化的分析,并通过计算机仿真进一步验证了结论。     

一种改进的3D MIMO GBSBEM信道模型

为满足MIMO信道的空、时、频特性对新型信道模型的需求,在基于散射体几何分布的单反射椭圆信道模型基础上,引入收发天线间的空间距离、俯仰角等空间矢量参数,构建了基于空间矢量、到达角和多径时延的三维MIMO椭球信道模型.推导出到达角与多径时延的联合概率分布函数表达式,推导出频率选择性衰落条件下模型的空、时、频相关函数表达式.仿真结果表明,提出的模型不仅兼容传统GBSBEM的特性,而且提高了后者的易用性和准确性,扩展其应用范围,适用于对MIMO无线通信系统的信号接收性能进行分析和评估.     

无人机蜂群通信的虚拟大规模MIMO信道估计算法

针对利用无人机蜂群通信实现热点区域覆盖的应用场景,提出了一种无人机蜂群通信中虚拟大规模多输入多输出信道估计算法,包括信道状态信息中导向矢量的波达方向(DOA, Direction Of Arrival)估计算法和子阵间距估计算法。考虑到空地信道状态依赖于地面用户的角域信息,因此先利用辅助用户对无人机方向角进行估计,在此基础上提出了一种基于降秩的DOA估计算法,获取精确的DOA信息。进一步,考虑到UAV动态位置变化导致不同UAV的天线阵列相对位置变化,提出了一种基于优化搜索的子阵间距估计算法,避免了大范围搜索带来计算复杂度高的问题。仿真结果表明,所提DOA和子阵间距估计算法可以提高信道估计精度。     

多输入多输出非线性参数系统的鲁棒自适应控制

如何有效地处理输入输出之间的复杂耦合和系统的各种不确定性对多输入多输出非线性参数系统的控制至关重要.通过引入辅助动态信号来刻画未建模动态,采用自适应非线性阻尼的方法抑制参数和非线性不确定性、未知有界扰动、未建模动态和输入输出之间的耦合对系统性能的影响, 并基于控制李亚普诺夫函数法来设计多输入多输出非线性参数系统的鲁棒自适应控制器.所提出的鲁棒自适应控制法不必对系统的未知参数进行估计.理论证明,所提方法保证闭环系统的所有信号一致有界,且通过选择适当的设计参数,可使跟踪误差任意的小.仿真结果例证了所提出控制法的有效性.