一种改进的自适应全双工中继系统中继策略

提出了一种基于源节点到中继节点(SR)信噪比门限和中继节点最小自干扰的全双工中继策略,并在此基础上与SR最大信噪比的全双工中继策略相结合,构建了一种改进的自适应全双工中继系统。在对等功率分配条件下使用DF协议转发时对自适应全双工中继系统的中断概率进行了分析,结果表明 与自适应半双工中继策略相比,提出的自适应全双工中继系统的中断概率更低。与基于SR最大信噪比的全双工中继策略相比,一般情况下,当SR信噪比系数较大时,自干扰信号也较强,此时所提自适应全双工中继系统采用基于SR门限和最小自干扰的中继策略,中断概率较低;而在自干扰信号较小的情况下,该自适应全双工中继系统将采用基于最大SR信噪比的全双工中继系统的中继策略,能维持较好的中断性能。     

基于势博弈的认知全双工中继选择策略研究

在对主用户干扰功率限制、自干扰限制和总功率干扰限制的网络中,针对认知中继选择算法复杂度较高的问题,提出基于势博弈理论的认知全双工协作网络下中继选择策略。认知中继选择问题被建模为使用认知协作网络的系统速率作为共同效用函数的势博弈模型,并分析出在没有不可行策略集信息的前提下,所提的博弈可以保证纯策略纳什均衡(NE)的存在性和可行性条件。在此基础上,给出全双工中继选择迭代算法,并对算法的复杂度进行讨论。仿真分析表明,所提算法在较低复杂度的情况下,能够获得最优或者接近最优速率的性能,并与传统的半双工中继模式相比,性能也有明显提升。     

频率捷变的全双工数字自干扰抑制方法

针对极端频谱环境中强干扰对全双工系统性能的影响,提出了一种适用于频率捷变的全双工数字自干扰抑制方法。通过离线运算获取工作频带范围内的误差补偿模型,并利用该模型实时生成捷变频点的自干扰信道参数以重建自干扰信号并完成数字对消。数值仿真结果表明该方法在系统工作频带范围内可将自干扰抑制到噪底以下,并在整个频带具有较高一致性和良好的收敛性。     

一种面向全双工多中继协作SWIPT网络的功率消耗方案

在全双工多中继协作无线携能通信网络中,传统的中继选择算法未考虑到未被选择中继的闲置利用问题,导致中继数量增加时网络的性能浪费愈加严重,如何开发未被选择中继的剩余潜能成为提升网络性能的关键。对此,设计了一种新的HTT(Harvest then Transmit)功率消耗方案,在中继配备电池的情形下,通过充分利用中继处的能量收集模块增加了被选择中继处的发射功率,从而进一步提升了系统容量。此外,针对提出的新的HTT功率消耗方案,考虑了BIKT(Battery Information Known at Transmitter)和BIUT(Battery Information Unknown at Transmitter)两种应用场景。仿真实验的结果表明,3种中继选择算法,即单中继选择算法、贪婪中继选择算法和穷竭搜索算法,在采用提出的新的HTT功率消耗方案后,无论是应用于BIKT场景还是BIUT场景均能有效提升系统容量并降低中断概率。     

无线携能通信系统中的吞吐量最优化全双工中继选择策略

针对无线携能通信(Simultaneous Wireless Information and Power Transfer,SWIPT)系统中全双工中继网络的最优中继选择问题,以最优化系统吞吐量为目标,提出一种基于功率分配协作的SWIPT全双工中继选择策略.该策略基于自能量回收技术实现了对全双工系统自干扰的消除,以此提...     

基于缓存辅助的全双工无线携能通信系统的中继选择策略

为了提高无线携能通信(SWIPT)系统的性能,构建了一个全新的基于缓存辅助的全双工中继协作系统模型,并在系统中考虑了空闲能量接入点(EAP)作为中继节点的额外能量补充.对于系统吞吐量最优化问题,提出一种基于功率分配协作的SWIPT中继选择策略.首先,基于通信服务质量与源节点发射功率等约束建立问题模型;其次,通过数学变换...     

非理想CSI下全双工双向中继网络安全性能研究

针对目前物理层安全研究大多未考虑信道估计误差对安全性能的影响,研究基于非理想信道状态信息（Channel State Information,CSI）的全双工双向中继网络安全性能。假设系统中用户之间没有直连链路,且无法获取CSI;采用最优中继选择方案,选取最优中继将信号进行解码转发至目的端;根据最大最小原则推导出系统安全容量和保密中断概率（Secrecy Outage Probability,SOP）的表达式,进一步分析影响系统保密性能的主要因素,并对比全双工与半双工系统性能的差异。仿真结果表明,当中继节点处在用户间的中点位置时,系统保密性能最好;同时,减小信道估计误差、窃听链路的平均信噪比及剩余自干扰能够有效降低系统SOP,适当地增加中继数目可以获得更好的安全性能。     

基于位置和干扰限制的认知中继选择算法

针对认知无线电网络传输速率不足及对主用户造成干扰等问题,提出一种基于位置和干扰限制的认知中继选择算法。该算法根据中继节点位置对中继链路速率的影响选择中继节点,同时在限制认知用户对主用户干扰的情况下,确定中继节点的最佳发射功率。仿真结果证明,该算法能满足认知用户对主用户干扰限制的要求,提高系统吞吐量。     

全双工协作中继网络的遍历容量分析

为了对无线网络开展合理设计,就存在直达通信链路的多节点全双工协作中继网络(FD-CRNs)进行了研究。首先,在同时考虑网络内节点的互干扰与全双工(FD)节点进行自干扰消除后的残余自干扰的情况下,基于Nakagami-m衰落就中继节点,分别采用放大转发与解码转发协议的不同场景对遍历容量展开了分析。接着,通过将求解遍历容量转化为求解接收信干噪比的原点矩,求得遍历容量的近似闭合表达式。最后,通过仿真分析了不同中继转发协议、Nakagami-m衰落参数、残余自干扰、互干扰、节点传输功率等不同因素对遍历容量的影响。仿真结果表明,提升节点的发射功率能一定程度提高遍历容量,解码转发协议抗干扰的性能优于放大转发协议。当其他通信参数一定时,中继节点采用解码转发协议时具有更好的容量性能表现。     

基于全双工中继网络的功率分配优化策略

针对全双工解码转发中继网络中的安全传输问题,在最大传输功率和最小安全速率的限制下,提出一种功率分配策略,以提高安全速率。为解决优化过程中出现的非凸性问题,基于凸函数差规划和凸优化理论设计迭代算法。仿真结果表明,与传统的平均功率分配策略相比,该功率分配策略能够达到更高的安全速率。     

基于自适应量化信道信息的机会中继选择研究*

针对协同蜂窝网中基于发送量化信道状态信息的中继选择方案下,目的节点需要不停地获取所有中继处第一跳的信道信息而引起的系统开销问题,提出了一种基于自适应量化信道状态信息的机会中继选择方案。新方案下,仅在第一跳的瞬时信道条件高于预先设置的门限值时,各候选中继发送量化后的信道信息比特。仿真结果表明,改进方案在对系统性能影响不大的同时可以获得较高的比特利用率。同时,随着候选中继数从3增加至5时,中继点处设置的发送门限值可相应从0.267 1提升至0.575 6,这表明新方案具有较好的鲁棒性。     

基于应用层流量优化的中继路径选择方案

基于网络层路由协议的缺省单一路径难以满足高带宽应用的端到端传输需求,多径传输是一种有效方式。在基于应用层中继的多径传输系统的基础上,提出基于应用层流量优化的中继路径选择方案：借助于应用层流量优化机制,提出中继路径选择过程中遵循的规则,提出基于运营商定义域的最优中继路径生成算法,为数据传输分配优质的中继路径,同时在运营商定义域之间以及中继服务转发器之间保持负载均衡。仿真结果表明,提出的方案在选择优质中继路径方面具有较优性能,同时能够灵活地均衡运营商定义域之间的负载。     

无线传感器网络中抑制干扰的中继节点选择算法

当无线传感器网络中存在多个源节点时,某个源节点向目标基站发射信号,其形成波束的旁瓣会对其它非目标基站产生干扰.针对该问题,提出一种利用中继节点选择来抑制旁瓣干扰的算法.该算法选择合适的中继节点,让所有非目标基站接收到信号的干噪比(INR)都不超过设定的阈值,从而减少对非目标基站的干扰.仿真结果表明:该算法能够有效降低源节点在非目标节点方向上的旁瓣,提高了系统的信干噪比(SINR).     

SR门限中继选择算法研究

中继选择是协作通信领域的关键问题,尤其对于电池供电能量有限的无线移动设备。与基于两跳瞬时信道信息的中继选择算法不同,介绍了一种基于源到中继信道信息的SR门限比较算法。该算法在中继节点设置合适的信噪比门限,将源和多个中继节点的信噪比与门限值比较,选择出最优中继进行传输。在该算法的基础上,理论分析了最优中继及目的节点处的输出信噪比,仿真结果表明该算法可以获得与基于两跳瞬时信道信息算法相近的性能。但由于中继只需考虑自身和源节点之间的瞬时信道状态,所以中继的功耗大大减小,算法的复杂性降低。     

基于瞬时信道状态信息的串行多中继选择方法*

提出了一种分布式串行多中继选择方法。该方法涉及MAC层协议,在RTS包中添加一个字段F,用于存储选择中继的个数,并通过广播RTS和CTS包获得中继节点的前、后向信道质量的瞬时测量值,再通过定时和广播flag包实现在时间上串行选择多个中继。推导了瑞利衰落下串行多中继选择的碰撞概率式,仿真并对比了最优中继选择和串行双中继选择的碰撞概率。结果表明,碰撞概率在可容忍的范围内,该方法切实可行。     

基于对数似然比的发射天线选择

基于对数似然比(LLR)的天线分集是误码性能优于传统基于信噪比(SNR)天线分集的一种新技术,并降低了系统的实现复杂性和成本。为此对基于LLR的发射天线选择新技术进行了研究,推导了多输入多输出(MIMO)Nakagami衰落信道上基于符号对数似然比(SLLR)和比特对数似然比(BLLR)的发射天线选择准则,并对M进制调制系统进行仿真研究。结果表明,基于BLLR准则的MIMO系统误比特率最小;采用SLLR准则和BLLR准则时,在保持发射端和接收端的天线总数不变的条件下,分集数量级大的系统误比特率性能好;数量级相等时,接收天线较多的系统性能较优。     

基于过采样DFT滤波器组的GNSS窄带干扰抑制方法

对于全球导航卫星系统(GNSS)接收机而言,窄带干扰十分常见并且危害较大。对此提出一种基于过采样离散傅里叶变换(DFT)滤波器组的频域窄带干扰抑制技术。与传统的基于加窗DFT处理的方法相比,这种方法能够更好地减小干扰信号频谱泄露问题;而与基于临界采样DFT滤波器组方法相比,这种方法能够更加有效地降低导航信号的畸变问题,特别适合在卫星导航接收机中应用。理论分析和仿真结果表明,基于过采样DFT滤波器组的新方法具有更强的窄带干扰抑制能力和更小的插入损耗。     

LTE-A中继网络中基于小区间干扰协调的分布式资源分配

针对LTE-A(long term evolution-advanced)中继系统存在的干扰问题, 提出一种基于小区间干扰协调(inter cell interference coordination, ICIC)的资源分配算法。该算法利用LTE-A网络里各个小区基站之间的交互信息, 得到邻小区资源块(resource block, RB)的使用状况, 将空闲率最大的资源块分配给信道增益最大的用户, 从而在满足用户业务需求的前提下提高小区吞吐量。仿真结果表明, 该算法优于传统的SSA(separate and sequential allocation)算法, 系统整体性能得到提升。     

基于信道预测的协作中继选择方法

一般的协作中继选择方法利用过时的信道状态信息(CSI)进行中继选择,准确的信道预测能提供精确的CSI用于中继选择。已有的信道预测方法往往不能适应信道的快时变性,或者具有高复杂度。为此提出一种基于斜率预测的信道预测方法,并应用于协作通信系统的中继选择中。该预测方法结合一阶线性多项式曲线拟合和有限脉冲响应(FIR)维纳预测,使用FIR维纳预测器预测信道一阶线性函数的斜率,将预测范围切割成若干个足够小的时间片段,在这些小的时间片段内对信道进行连续预测。同时,提出了基于信道预测的中继选择(CPRS)方法,并进行了性能分析。仿真表明,与基于过时信道的中继协作(OCRS)通信系统相比,CPRS能使系统的误码率(BER)下降幅度达到13%~63%,具有显著的性能提升效果。     

一种基于局部变换处理的干扰抵消后置处理方法

针对基于阻塞矩阵方式抵消干扰产生的探测影区问题,提出了一种基于局部变换处理的干扰抵消后置处理方法。首先根据干扰抵消方位对接收阵拾取数据进行线性变换处理,合成一组新数据;其次采用空间谱合成方法对新数据进行变换处理,得到空间各方位对应空间谱;然后采用局部变换处理方法,提取空间谱基底变化量;最后采用空间谱基底变化量对空间谱进行均衡处理,降低探测影区。数值仿真和数据处理均表明,该方法通过对干扰抵消后空间谱进行局部非线性均衡处理,减小了空间谱基底变化量,将探测影区缩小到了3°以内,改善了基于阻塞矩阵方式干扰抵消方法。