一种联合优化的球形解码预处理方法

在多输入一多输出（MIM0）系统中,球形解码（SD）是一种非常有吸引力的解码方法。本文提出了一种针对SD的联合优化预处理方法,这种优化方法的核心是以一种联合的方式,通过一个排序迫零反馈均衡（0ZF-DFE）检测器来获得SD优化的初始搜索半径和优化的解码顺序。这个OZF-DFE区别于其它的预处理方法的一个显著特点是它内嵌在通用SD中。本文同时也提出了对SD本身的一种改进方法。仿真结果表明这种联合优化的策略在复杂度上相比其他优化方法,具有更优的性能。     

多符号差分检测的低复杂度球形译码设计

在多符号差分检测系统中,深度优先的球形译码是一种典型的次优的检测算法。然而从复杂度角度来说,它仍有较高的计算复杂度,且存在流水线和并行操作困难等缺点。针对这些问题,目前主要从两个方面对该算法进行改进：一是通过选择合适的约束半径来降低复杂度;二是与K-Best（M）算法结合来解决并行操作问题。主要研究前者,并在现有的理论基础上,提出了两种半径选择方法,即线性半径和非线性半径。仿真结果表明,两种半径约束下的球形译码在复杂度上低于最大似然检测却同时能保证它们的性能损失小于0.5 dB。     

一种多视点视频系统中随机访问的解码路径计算新方法

在多视点视频系统中,用户端的随机访问性能是表征交互能力的一个重要指标。当用户进行随机访问时,需要快速确定相应的解码路径,以快速有效地获得相应视点与时刻的图像帧。针对H.264多视点视频系统中随机访问效率不高这个情况,分析了传统多视点视频系统随机访问解码路径的计算方法,讨论了其中存在的非最优解码路径问题,提出帧等级矩阵的概念。然后,提出针对HBP（hierarchical B pictures) 这种具有代表性的多视点视频编码预测结构的解码路径计算快速算法。实验结果表明,所提算法能获得较优解码路径,从而有效地提高随机访问性能,降低解码复杂度。     

利用三分法进行多圆联动搜索的声源定位算法

常见的声源定位算法通常利用最大似然法、最小二乘法等方法进行位置估计,具有计算复杂度高、搜索速度慢、需要估计初始位置等缺点。针对这些缺点,提出利用三分法进行多圆联动搜索的声源定位算法。算法根据声源定位系统中麦克风的位置关系计算搜索半径的初始值,根据TDOA测量值构建几何关系将非线性问题转化为线性问题,将多维搜索转化为一维搜索,并在搜索的过程中引入三分法,加快搜索速度。实验结果表明,与传统的多圆联动搜索算法相比,该方法在降低计算复杂度的同时,有效提升了搜索速度与定位精度。     

基于可靠性度量排序的λ-广义球形解码算法

针对欠定多输入多输出(MIMO)系统中信道矩阵非满秩的问题,提出基于可靠性度量排序的λ-广义球形解码(λ-GSD)算法。该算法将信道矩阵直接转换成满秩矩阵,然后采用基于可靠性度量的排序策略,将排序后由最小均方误差算法得到的次优解作为λ-广义球形解码算法的初始值,减小了初始搜索半径,同时对球形解码算法搜索半径的收缩进行了指数收敛加速处理。仿真结果表明,所提算法同最大似然检测算法和原λ-GSD算法相比较,能获得相同的误符号率性能,而平均运算时间比原λ-GSD算法有明显降低。     

基于MIMO OFDM系统的一种低复杂度球型译码检测算法*

在已知的多输入多输出(MIMO)及正交频分复用(OFDM)系统的信号检测算法中,球型译码检测算法的译码性能十分接近于性能最优的最大似然检测算法,并且其译码复杂度有很大的降低,但其会受到译码半径的影响。普通的球型译码检测算法,信道噪声对算法的译码半径影响较大,为了降低信道噪声对译码半径的影响度,提出了一种新型的球型译码检测算法,该算法在译码初始半径分别根据两种不同的情况作出选择。仿真结果显示,其选择的译码半径受噪声的影响极小,达到了降低译码复杂度的目的。总体而言,新型的球型译码检测算法极大地降低了译码复杂度     

结合最小均方误差的改进球形译码检测算法

在多输入多输出(MIMO)系统的信号检测算法中,球形译码算法的检测性能最接近最大似然算法,但传统球形译码算法运算复杂度较高。为降低球形译码算法复杂度,提出一种新型的球形译码检测算法。新算法由改进的快速球形译码算法与最小均方误差算法相结合而成。改进的快速球形译码算法通过在球形半径收缩时乘上一个常量参数来提高半径收缩速度,减少算法搜索的信号点数,从而达到降低复杂度的目的。最小均方误差算法则能够通过减小噪声对接收信号的干扰来降低因搜索噪声点而产生的复杂度。将最小均方误差算法的信道矩阵应用在改进的快速球形译码算法中,将两种算法有效地结合,能够进一步降低算法复杂度。仿真结果表明,当信噪比(SNR)低于10 dB时,新算法相比于原始球形译码算法,检测性能平均提高了9%左右。     

改进的MIMO系统球译码检测算法

针对球译码检测算法的搜索半径影响着其算法复杂度的问题,提出一种改进算法.改进算法对球译码检测算法的搜索半径乘上一个常量压缩因子,且在每层搜索中削减噪声因子的影响.通过缩减搜索球半径、缩小搜索范围实现算法复杂度的降低.仿真结果显示:在信噪比低于10 dB时,改进算法比传统球译码检测算法计算复杂度平均降低18％左右,同时误码性能损失较小.     

离散多种群入侵杂草优化算法求解柔性作业车间调度问题

针对柔性作业车间调度问题(FJSP)的特点,在基本入侵杂草优化算法原理的基础上,提出一种离散多种群入侵杂草优化算法.该算法引入多种群思想且在算法初期不进行种群交流,在各种群内采用交叉算子进行交流.当空间扩展时,采用自适应变异位数策略和领域搜索策略,提高了算法初期的全局搜索和后期的局部挖掘能力.在算法后期进行种群交流,提高了算法的收敛速度和寻优精度.将该算法用于柔性作业车间调度问题,且在解码时提出一种矩阵解码法.计算实例验证了所提出算法的有效性和优越性.     

动态搜索半径的果蝇优化算法

针对传统果蝇优化算法FOA(Fruit Fly Optimization Algorithm)固定搜索半径导致后期局部寻优性能弱、收敛缓慢的问题,提出一种动态搜索半径的果蝇优化算法DSR-FOA(Fruit Fly Optimization Algorithm With Dynamic Search Radius)。该算法前期以较大搜索半径保证全局寻优性能,而后期搜索半径随迭代次数动态递减以保证局部寻优性能,有效地实现算法全局与局部寻优性能的均衡。其次,针对传统果蝇优化算法不适于优化变量的区间设定问题,通过初始搜索半径设定和平移变换等技术提出一种有效的区间限定方法。数值实验结果表明:改进算法具有较好的寻优精度和预测标准差等指标,验证了算法的有效性和可行性。     

MIMO-OFDM系统中改进的球形译码检测算法

研究增强信道性能,提高增益效果问题,在MIMO-OFDM检测算法中,球形检测算法可以在保证接近ML检测性能的前提下有效的降低检测复杂度,但是当球形搜索半径过大时,球形译码的复杂度仍然很高。针对上述难点问题,提出了一种新的选择半径的方法,只要设置合适的参数,对半径可以随信道参数和调制阶数的大小自适应改变,从而有效地避免了符号矢量的重复检测。经过仿真试验,结果表明,与传统检测算法相比,提出的算法在损失较小系统性能的前提下,很好地降低接收译码检测过程的复杂度,并有效地提高系统分集增益。     

一种低复杂度次优自动球形译码算法

提出一种低复杂度次优自动球形译码算法。针对常规自动球形译码边界节点列表长度过大的问题,本文通过设置算法中的边界节点列表长度为固定值,使译码过程的复杂度大大减少;并通过仿真确定对应不同信噪比范围内的似费诺偏移量,补偿到对应节点的距离度量,保证系统的性能。对算法进行仿真验证,结果表明,该算法与常规自动球形译码算法相比,在性能基本不变的前提下,译码复杂度得到有效的减少,并更适宜硬件实现。     

基于排序的增强球形空时码译码算法

球形译码利用空间复用可以显著提高频谱效率,但现有的球形译码仅能处理整数实星座图信号或某些特殊的复星座图信号。为了适合复星座图信号,提出了增强的球形译码算法排序（OSD）,以处理任意形状的星座图信号。通过将候选项按照信道状态信息（CSI）大小对译码次序进行排序,加入启发式规则,使OSD译码算法达到最大似然译码的性能。仿真实验表明,该算法大大降低了计算复杂度与译码时间。与已知的复信号检测算法比较,提出的OSD算法速度更快,准确度更高。     

基于相关性矩阵的环形天线阵列的研究

空间相关性是多输入多输出(MIMO)无线通信系统急需解决的问题。MIMO系统的容量增长与无线信道的空间相关特性紧密联系。本文分析了这些特性与信道容量的关系,利用相关性矩阵对圆形天线阵列的分析,分析结果可以证明圆形天线阵列的半径的减小意味着信噪比的减小。     

BICM-ID中一种新的8PSK星座映射

在比特交织编码调制及迭代译码(BICM-ID)系统基础上,设计一种8PSK调制星座映射方法。该方法以映射符号之间的平均近邻汉明距离为设计准则,将8PSK调制的符号分为2组半径和相位不同的QPSK调制的映射符号,通过调整半径减小星座映射符号之间的平均近邻汉明距离。性能分析和仿真结果表明,与其他BICM-ID中的8PSK星座映射相比,在低信噪比下,该方法的误比特率更低。     

基于叠加编码及多用户调度的高斯传输信道优化算法

为了提高高斯传输信道的数据传输效率,提出了一种基于叠加编码及多用户调度的高斯传输信道优化算法(MGSC)。首先,该算法提出了高斯传输信道的系统模型,分析源-端的距离概率密度函数和累积分布函数以及用户的平均功率增益;接着,在高斯传输信道上采用最优的叠加编码与连续干扰消除的方法,并根据各个用户的效用函数来执行最佳的功率和速率分配,并通过概率优化方法来对信道用户进行选择,接入最佳的传输信道;最后,实验仿真结果表明,在信道接入用户变化的情况下,相比双向中继信道无线信号和功率传输优化算法(TWRC)以及基于矩阵与格球解码(LSD)技术的数据传输算法,MGSC的信道总数据传输速率分别提升10.2%和21.7%,并且信道增益的平均效果分别高出5.7%和6.4%。因此,MGSC在信道传输速率和信道增益上有较好的优化效果。     

Time-space transform: A novel signal processing approach for an acoustic vector-sensor

A new signal processing method using a single vector hydrophone is proposed for solving the problem of azimuth angle estimation for multiple targets based on a small aperture underwater platform.The method extends the aperture from a single vector hydrophone into a half wavelength distance uniform linear array by decomposing the time-domain sample data from different channels of the hydrophone.The extended array has a narrower space beam pattern than a single vector hydrophone.The azimuths of spatial multiple targets are estimated by using the appended array snapshots under the condition of broadband or narrow band signals.The new method is robust because there is no need to correct the array manifold.Theoretical analysis and computer simulations show that,the new algorithm has the ability to distinguish two incoherent targets with either narrow band or broadband signals in an isotropic noise field.The algorithm provides a non-biased estimate with a high signal-to-noise ratio.     

大规模MIMO系统研究进展

随着无线通信技术的快速发展和智能手机的迅速普及,人们对数据传输速率提出了更高的需求。为进一步提高数据传输速率,通过增加基站天线数目构建大规模MIMO系统,是一种高效而相对便捷的方式。大规模MIMO系统能深度发掘空间维的自由度,使得基站能够利用同一时频资源服务于多个用户。本文探讨了大规模MIMO系统的导频污染问题及解决方案、适用于大规模MIMO系统的信道模型以及低复杂度的传输技术与实现方法三项关键技术。与现有MIMO系统相比,大规模MIMO系统能显著提高频谱效率、能量效率和系统的鲁棒性能。作为第五代移动通信（5G）最具潜力的研究内容之一,大规模MIMO无线通信技术已引起国内外的广泛关注,但相关研究工作尚处在起步阶段,还有大量的技术难点需要进一步突破。