认知MIMO网络中增强型干扰对齐算法

针对认知多输入多输出（MIMO）网络中传统基于最大信干噪比的干扰对齐算法,在发送多数据流时随着信噪比的增加不易收敛以及数据流之间的干扰突出的问题,提出一种充分考虑数据流间干扰并进行迭代限制的干扰对齐算法。首先,次用户通过编码设计消除主次间的干扰;然后,在消除主用户之间和次用户之间干扰时,根据信道互易性,运用广义瑞利熵计算基于最大信干噪比算法的预编码与干扰抑制矩阵,并在迭代过程中,每次迭代始终使预编码与干扰抑制矩阵先满足干扰功率在期望信号空间最小;最后,结合次用户间MIMO干扰信道、主次用户间构成的MIMO干扰信道以及次用户网络干扰对齐的必要性,推导出次用户可达自由度上限。实验结果表明,相比传统最大信干噪比算法,所提算法在信噪比较低时次用户总容量无明显提高,但随着信干噪比的增加其优势越来越明显;当达到收敛时,所提算法迭代次数比传统最大信干噪比算法约减少40%。因此,所提算法能够提高系统容量且加快收敛。     

GPS欺骗式干扰环境下MVDR算法的性能分析

经典MVDR算法在GPS压制式干扰环境下的表现出色,为分析MVDR算法在欺骗式干扰环境下的性能,根据该环境下信号、干扰的功率都淹没于噪声功率之下的特点,推导出阵列天线采用MVDR算法后的方向图增益和输出信干噪比的近似表达式。通过仿真实验,分析验证了MVDR算法在欺骗式干扰环境下失去了抑制干扰能力的原因,并讨论了影响阵列输出信干噪比变化的因素及其随各因素变化的规律。     

一种改进的跳频抗干扰定时同步算法

跳频系统是抗干扰通信中一种常用的手段,定时同步方案设计需要考虑到系统特点,并且在干扰条件下具有良好性能;在对干扰条件下系统定时性能分析的基础上,针对传统CME检测算法计算复杂的问题,提出一种基于能量排序检测的平方定时同步算法;该算法首先对解跳后的信号进行能量检测,利用检测结果通过排序去除干扰后进行定时误差检测,最后通过内插恢复用于解调,无需多次迭代确定检测门限;仿真结果表明,改进算法与使用传统CME算法定时估计性能相当且能满足系统解调性能要求,使得计算量下降1/2;在不同干信比和不同干扰带宽下,归一化定时方差小于1×10^-3,解调性能损失小于0.5 dB。     

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).     

载波跟踪环路统计特性分析的欺骗检测方法

针对现阶段大部分卫星导航接收机跟踪阶段的欺骗检测方法只能检测单欺骗源发射的欺骗信号的问题,提出一种基于载波跟踪环路统计特性分析的欺骗检测方法。首先分析了跟踪阶段已有欺骗检测方法的不足;其次,建立了接收机正常接收信号模型和欺骗信号入侵后接收信号模型,对真实信号与欺骗信号的复合信号的统计规律进行了分析。理论分析表明,当欺骗信号与真实信号存在频差时,检测算法能够通过I路信号的幅度变化检测出欺骗信号。仿真结果表明,在接收机能接收到的正常载噪比范围内（28 dB·Hz~50 dB·Hz）,在2%的虚警概率下能够达到100%的检测概率。算法能够检测多欺骗源发射的欺骗信号,且检测性能比已有方法得到了提升（在载噪比相同的情况下,检测性能提升约1 dB;在干信比相同的情况下,检测性能提升约4 dB）。     

认知无线电中的干扰抑制合并算法

认知无线电中,认知用户允许接入授权频谱会对主用户造成严重干扰。为解决这一问题,结合多天线技术,提出一种干扰抑制算法。该方法不需要干扰信号的先验信息,可有效降低主用户与认知用户之间的干扰。从理论上推导了采用新算法后系统的SINR(信干噪比)表达式,给出了误码率下限。仿真结果表明,SIR(信干比)为0 dB、接收天线数目为2、BER为10-3时,干扰抑制合并算法性能优于传统的最大比合并算法6 dB。     

基于稀疏分解的轨道移频信号去噪算法研究

随着我国铁路的高速发展,轨道移频信号的检测译码技术受到广泛关注;然而实际采集的轨道移频信号不可避免地会混入大量的背景噪声和干扰,因此译码前需要去噪以提高译码的准确性;提出一种基于稀疏分解的轨道移频信号去噪算法,利用移频信号特点构建过完备原子库,采用粗细二阶段匹配追踪算法实现移频信号的噪声去除;将文章算法应用到主流的ZPW-2000轨道移频信号中,结果表明,该算法具有比小波阈值、经验模式分解算法更好的去噪性能,能够有效地去除低信噪比移频信号的噪声,且去噪后译码信噪比可提高10 dB,另外,采用粗细二阶段原子搜索算法显著降低了匹配追踪的运算量,满足实时性要求。     

多载波系统的功率控制方法

功率控制是无线通信系统的关键技术之一,为了克服多载波通信系统中功率凋整量的振荡起伏,以及频繁功率校正带来的信令开销增大的问题.提出了基于指数有效信干噪比映射的功率校正算法和步骤.方法较传统的功率控制在功率控制效率上有更优的性能.采用基于指数有效信干噪比映射的功率校正算法,将多个子载波测量得到的信干噪比映射为AWGN信道下的一个有效值,与对应的日标参考功率值比较,从而确定功率校正值,通过信令反馈给移动终端.仿真实验结果表明,基于指数有效信干噪比映射的功率校正箅法与传统算法相比,能够较短的时问内把功率校正到参考目标值,并减少了信干燥比的振荡起伏,提高了功率控制的效率,从而增强了系统性能.     

LTE中femtocell的联合信道与功率控制算法

随着LTE中家庭基站的密集部署,会使家庭基站间产生严重的同层干扰,与此同时也会对边缘宏用户产生严重的跨层干扰。针对这两种下行干扰,提出了一种基于图论的信道分配和基于路损的功率控制算法相结合的方案。首先基于图论的知识构建干扰图,通过干扰图进行信道分配,有干扰的小区采用相互正交的信道,降低家庭小区间的同层干扰。然后在保证宏用户和家庭用户QoS的条件下,根据设定的信干噪比(SINR)门限值,设置femtocell干扰标志,并根据信道质量(CQI)设置干扰级别,通过干扰级别进行对应的功率控制,最终达到消除家庭小区对宏用户跨层干扰的目的。仿真结果表明,该算法很好的提高了用户的SINR和吞吐量,同时保证了家庭用户和宏用户的QoS。     

基于大规模天线技术的携能传输功率分配研究

针对多用户时分双工通信系统,提出一种基于基站总功耗最小化准则的资源分配模式。在下行链路,配备大规模天线的基站端采用迫零预编码技术降低多用户干扰,以最小化多小区基站发射总功耗为优化目标,同时兼顾接收信干噪比约束和能量收获要求。通过詹森不等式推导出接收端的信干噪比下限,并运用随机矩阵中威沙特阵知识对用户的信干噪比下限进行简化。仿真结果表明,所提方案性能相比传统平均功率分配方案更优,节省了大量的基站功率。     

一种多数据流MIMO系统中的改进自适应算法

研究表明自适应MIMO技术是无线频谱资源有限情况下提高通信系统吞吐量的一种有效方式.文中对数据流MIMO系统提出一种基于MMSE检测的改进自适应算法,首先利用基于奇异值分解(SVD)的注水算法进行初始功率分配和数据流选择,然后选用信干噪比(SINR)作为等效信道质量指示(CQI),在总发射功率和误帧率(FER)一定的前提下,根据现有一种迭代算法进一步计算每个数据流上分配的功率及其使用的调制编码模式.仿真结果表明该自适应算法能改善系统吞吐量,且在低信噪比下简化了原来的迭代算法.     

Cognitive frequency diverse array radar with symmetric non-uniform frequency offset

Frequency diverse array (FDA) radar with uniform inter-element frequency offset generates a beam pattern with maxima at multiple range and angle values. Multiple maxima property allows interferers located at any of the maxima to affect the target-returns. As a result the signal to interference noise ratio (SINR) and probability of detection decreases. In this paper, we propose a cognitive uniformly-spaced FDA with non-uniform but symmetric frequency offsets to achieve a single maximum beam pattern at the target position. Moreover, these non-uniform frequency offsets are calculated using well known mu-law formulae. The design sharpens or broadens the transmitted beam pattern based on the receiver feedback to achieve a better detection probability and an improved SINR as compared to the previous designs. The performance is also analyzed by considering the Cramer-Rao lower bound (CRLB) on target angle and range estimation.     

基于深度SSD改进模型的传动设备状态在线监测研究

针对现有传动设备在线监测算法存在的检测精度地、效率差等问题,提出一种基于改进SSD网络模型的在线检测算法。先对故障集进行预处理,通过滤波调制、共振解调等环节滤除原始故障集的噪声干扰;以VGG-16为基础设计了SSD网络结构,同时增加了辅助卷积层和预测层;对SSD网络模型进行改进,引入了注意力机制模块和特征增强模块,改善模型各层的数据共享性能同时提高了模型的数据训练效率;基于通道拼合方式对故障数据进行多尺度特征融合,并优化SSD模型的各层金字塔结构,以更好的匹配先验框及选择最佳的损失函数。实验结果显示,提出算法的传动设备故障检测率达到98.8%,同时算法的检测效率也优于现有算法。     

基于子带SDL的LCMV宽带波束形成性能分析

对子带阵元延迟线 （SDL）波束形成器的线性约束最小方差（LCMV）宽带自适应波束形成算法进行了性能分析 。推导了子带LCMV算法的输出信干噪比（SINR）的解析表达式,对比了子带LCMV算法和全带 LCMV算法的阵列响应性能,以及阵元数量、输入信噪比（SNR）和阵元间距对输出SINR的影 响,并分析了子带滤波器组的参数对子带LCMV输出SINR性能的影响。仿真结果表明子带LCMV 算法可有效提高性能,并可在不降低性能的条件下降低阵元需求。     

MIMO-OFDM系统中基于QR分解的新型迭代检测算法

结合QR分解的迭代检测算法与连续干扰消除思想提出了一种新型的QR迭代检测算法。该算法充分利用最后检测层分集增益最高、性能最优的特点,在每一次QR分解之后,仅保留最后检测层的判决,在接收信号中消除已判决信号的干扰,并将信道矩阵中已判决信号的列删除,降低信道矩阵列的维数后,进行下一次QR分解,直到所有层的信号都检测出来。分析表明,新型QR迭代检测算法复杂度大约为连续干扰消除算法的1/8,约为传统迭代检测算法的1/2。仿真试验表明,对称系统中新型QR迭代检测算法性能与传统迭代检测算法基本保持一致,都要优于连续干扰消除算法。     

基于认知的智能电网家域接入控制网络非合作博弈功率控制算法比较研究

智能电网家域网中应用认知无线电技术的主要目的是提高频谱利用率。功率控制是提高频谱利用率并实现频谱共享的主要手段之一,其通过减小认知用户间干扰来提高用户信干噪比性能,从而保证认知用户正常通信。研究基于认知的智能电网家域接入网络中三种不同功率控制算法的性能。通过仿真对比可得:三种算法收敛迅速,效率极高,在一定程度上都能降低系统开销,提高网络性能,对实际工程有很好的指导意义。     

Multicell power allocation method based on game theory for inter-cell interference coordination

As a new technology, coordinated multipoint (CoMP) transmission is included in LTE-Advanced study item. Moreover, the network architecture in LTE-Advanced system is modified to take into account coordinated transmission. Under this background, a novel power allocation game model is established to mitigate inter-cell interference with cellular coordination. In the light of cellular cooperation relationship and centralized control in eNodeB, the power allocation in each served antenna unit aims to make signal to interference plus noise ratio (SINR) balanced among inter-cells. Through the proposed power allocation game algorithm, the users’ SINR can reach the Nash equilibrium, making it feasible to reduce the co-frequency interference by decreasing the transmitted power. Numerical results show that the proposed power allocation algorithm improves the throughput both in cell-center and cell-edge. Moreover, the blocking rate in cell-edge is reduced too.     

基于蜂群算法任意平面阵最大信干噪比研究

针对复杂战场环境下超短波电台天线接收低信噪比信号能力弱和易受定向干扰的缺陷,结合战场超短波电台不规则分布和位置不能任意改变的特点,提出任意结构天线阵信号接收模型,采用蜂群算法优化阵元相位使得天线阵输出信干噪比最大。假设信噪比为0 dB,干噪比为60 dB,且在平面内随机选取8个阵元,采用蜂群算法优化后输出信干噪比为8.633 dB。与改进差分进化算法、遗传算法和粒子群优化算法相比,分别提高了0.577 dB、1.124 dB和1.543 dB。研究成果可为超短波电台组阵通信提供参考。     

上行多用户MIMO系统检测算法及抗远近效应研究

上行多用户MIMO通信系统必须抑制用户间的共信道干扰,本文提出了一种基于最大信号干扰噪声比准则的多用户干扰抑制算法,并且给出了其在存信在道估计误差时的改进算法。与BD算法相比,该算法考虑了噪声的影响,性能有较大的提升。然后提出了一种信号重组方法将Alamouti空时编码用于上行多用户系统中,以进一步提升系统的检测性能。最后针对存在远近效应时算法的局限性,提出了一种分组优化算法,以保证各用户均能达到所期望的容量。仿真结果表明本文所提算法具有优异的性能。