基于压缩感知的MIMO-OFDM系统稀疏信道估计方法

在多输入多输出正交频分复用(MIMO-OFDM)系统中, 信号经过频率选择性衰落的信道后, 在接收端需要进行均衡和相干信号的检测, 故准确的信道估计量必不可少. 传统的信道估计方法均基于信道抽头是密集型的假设, 利用线性重构算法, 如最小二乘(LS)或最小均方误差(MMSE)等, 可以达到Cramer-Rao下界(CRLB). 然而, 通过物理信道测量发现, 在实际通信系统中, 宽带信道抽头分布通常表现出稀疏特性. 通过充分利用信道的稀疏特性, 该文将压缩感知中的CoSaMP重构算法应用于MIMO-OFDM系统的稀疏多径信道估计. 在达到与传统的信道估计方法相同性能的前提下, 基于CoSaMP的信道估计方法以非常小的计算复杂度为代价, 大大减少了导频信号开销, 从而提高了频谱资源利用率.     

GEVD辅助的MMSE干扰抑制下行多用户MIMO系统

为提高多用户多输入多输出(MIMO)系统中多个用户的预编码增益,提出了一种利用广义特征值分解(GEVD)辅助的最小均方误差(MMSE)干扰抑制算法,抑制干扰和噪声的同时考虑了用户的预编码增益、最大化发射端的信漏噪比和接收端的信干噪比,并给出有信道误差情况下修正的预编码设计方法.理论分析和仿真结果表明,新算法比广义的MMSE信道反转算法具有更好的系统性能.     

基于DFT MMSE 的OFDM 16QAM 调制系统信道估计算法

<正>交频分复用(OFDM)技术具有较强的抗多径衰落能力与很高的频谱利用率,被广泛应用于无线通信领域。高效精确的信道估计是OFDM系统的关键技术之一,影响系统传输性能。针对16QAM OFDM无线传输系统,提出基于离散傅里叶变化(DFT)的最小均方误差(MMSE)算法,进行Matlab建模与仿真。结果表明,相对传统信道估计方法,拟合信道频率响应曲线更接近于真实信道;较传统最小平方(LS)算法,系统接收端误码率有很大改善,在恶劣噪声信道中,误码率降低一个数量级,有效提高了无线OFDM系统的传输性能。     

水声MIMO通信系统的判决反馈均衡

针对水声信道特性,提出了在水声信道下利用MIMO技术提高信道容量,并在接收端进行MMSE-DFE均衡来消除符号间干扰(ISI)。仿真表明,该方案可以在保证低复杂度情况下降低水声系统的误码率,并提高传输速率。     

一种差分混沌键控通信方案的研究

为了提高效率及传输中的安全性,提出改进的DCSK方案.利用已有的transmitted reference(TR)通信方式将差分混沌键控(DCSK)中的参考信号和信息信号通过不同的线路信道或不同的频带信道传输,在接收端通过相关接收解调二进制数字信号,这一方案回避了延时结构和切换结构,且发送端可以连续工作.改进方案中参考信号和信息信号不在同一频带或线路信道中提高了信号在传输中的安全性.并对方案性能进行了仿真分析,仿真分析表明改进方案具有与DCSK相似的噪声特性,在混沌信号源带宽和信息信号长度相同的条件下,改进系统有更快的信息传输速率.仿真结果说明了该算法有效可靠.     

MIMO广播有限反馈系统中联合预编码方法

在接收用户为多天线多输入多输出(MIMO)广播有限反馈系统中,信道方向矩阵的量化存在误差,此误差影响预编码设计,从而降低系统容量.针对此问题,通过分析信道方向向量量化误差的统计特性,提出了一种具有鲁棒性的基于最小均方误差(MMSE)的预编码方案.分析和仿真结果表明,所提的预编码方法有效提升了系统容量,降低了误码率(BER),减缓了平顶效应.     

MIMO-OFDM系统中一种有效的信道估计方法

提出了一种MIMO-OFDM(Multiple Input and Multiple Output-Orthogonal Frequency Division Multi-plexing)系统中的信道估计实现方案.该算法采用STBC(Space-Time Block Code)训练序列,利用LMS(Least Mean Square)迭代算法估计信道响应,避免了矩阵的求逆运算,与基于MMSE(Minimum MeanSquare Error)的MIMO信道估计算法相比,具有运算复杂度低、跟踪能力强的优点.计算机仿真结果显示了该算法的有效性和优越性.     

MIMO系统中一种鲁棒的特征波束成形算法

针对发射端不能获得精确瞬时信道信息的多输入多输出(MIMO)系统,提出了一种鲁棒的特征波束成形算法。当接收端使用最小均方误差准则(MMSE)检测时,检测后的MSE矩阵在高信噪比下服从逆wishart分布。用MSE矩阵均值的标量函数作为优化目标,给出了当标量函数分别是schur凸函数和schur凹函数时的赋形向量,并研究了使用几种常用的标量函数时相应的功率分配算法。仿真结果表明:当发射端获得的信道信息不准确时,提出的算法表现出比传统特征波束成形算法更低的误比特率,并且当信道信息的不确定程度变化时,提出算法的性能有很好的鲁棒性。     

非完美信道下SDMA系统动态自适应调度方案

分析了信道估计误差和信道反馈时延对采用迫零波束成形空分多址（SDMA）系统性能的影响. 为降低信道不完美的影响,提出了动态自适应调制方案. 该方案根据接收端的反馈信息动态地调整不同调制方式对应的信号干扰噪声比（SINR）门限,直到所有数据被正确接收为止. 在不增加系统信令开销和不改变原有系统参数（如调制阶数和门限）的情况下,充分利用确认/非确认(ACK/NACK)信息可有效抑制信道估计误差带来的影响.     

采用PSK调制的安全传输中人工噪声的优化利用

在采用波束赋形和人工噪声的物理层安全传输系统中,利用人工噪声提高合法接收端的性能.发送端根据发送符号和信道系数判断人工噪声的分量是否对合法接收端的信号检测有益,并由此将人工噪声分为有益噪声和普通噪声,分别进行不同的波束赋形处理.在不改变人工噪声干扰窃听端接收的前提下,利用人工噪声提高合法接收端的接收性能.对采用相移键控(PSK)调制时的误码性能和保密容量进行理论分析和仿真,结果显示,与传统的人工噪声方案相比,所提出的人工噪声方案可提高合法接收端的性能,改善保密容量.     

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.     

Nakagami-m信道下有限反馈多天线系统性能分析

为了探讨Nakagami-m衰落信道下反馈比特数、接收天线数与系统性能之间的联系,为实际系统应用提供理论依据,针对多个发送天线单个接收天线(MISO)系统,分析了采用随机向量量化(RVQ)有限反馈波束成形时系统的性能,推导出了平均比特错误概率和中断概率闭式解,并将得到的闭式解扩展到基于接收天线选择的多输入多输出(MIMO)系统.仿真结果表明,获得的平均比特错误概率和中断概率闭式解的理论值与实际系统仿真结果一致,验证了所得结果的正确性.     

测量目标高度的双基地MIMO雷达虚拟阵元技术

提出了一种通过双基地多输入多输出雷达虚拟阵元技术进行目标高度测量的方法．该方法在接收端估计目标相对于发射阵列和接收阵列的角度,然后利用获得的角度进行目标高度测量．与传统的双基地雷达测高方法不同,该方法既不需要发射端和接收端之间的时间同步,也不需要在收发两端之间传输数据,从而简化了系统的配置．另外,在多目标情况下,该方法估计的角度能够自动配对,从而避免了目标模糊．     

多子阵超宽覆盖海底地形探测方法试验研究

针对多波束海底地形探测系统超宽覆盖问题,提出了具有超宽发射和接收特性的声学基阵设计方案以及多子阵空间建模回波到达方向(DOA)估计方法.超宽覆盖声学基阵的发射阵与接收阵呈"T"型排列,发射阵为直线排列的圆弧阵,接收阵为均匀线阵,发射波束宽度可达144.7.多子阵空间建模DOA估计方法,在较低信噪比情况下仍具有较高的方位估计性能,从而有效估计边缘回波信号方位,仿真数据和典型的多波束海试数据处理结果都证明了算法的可行性.同时,湖上试验验证了超宽覆盖声学基阵和多子阵空间建模方法的有效性,试验结果表明在20 m水深的情况下完全可达到7倍以上水深的覆盖宽度.     

认知无线电网络中的参数优化问题

针对在多协作用户宽带信道情况下,认知无线电网络中当信道增益固定时,检测时间、功率以及带宽分配等参数的优化问题,提出了各参数的联合优化算法.以信道容量为目标函数,给出了最优的资源分配算法.结果表明,该算法能够实现频谱接入并且极大地提高了次用户系统的总信道容量,且资源分配与主用户占用的概率、峰值发射功率和干扰约束等因素有关.在多认知用户网络中,参与合作的用户越多,接收信号的信噪比越高,次用户系统的总信道容量越大.     

基于QoS和距离感知的自适应协作差错控制机制

提出一种基于跨层交互的自适应协作差错控制策略,包括距离感知的中继选择和支持区分服务的服务质量(QoS)保障机制. 链路层采用混合自动重传请求(HARQ),物理层采用自动重传请求(ARQ),根据数据包传输特性建立马尔可夫链模型,感知性能进行中继选择;根据应用业务的多样性QoS需求,确定最佳差错控制方案. 仿真实验和数学分析结果表明,所提策略与传统ARQ和HARQ、协作ARQ和HARQ相比,在确保无线传感器网络传输高可靠性的同时缩短了时延并获得了较高吞吐率和能量效率.     

宽带数字阵列雷达接收通道的优化设计方法研究

宽带数字阵列雷达(WB-DAR)具有模式多变、抗干扰能力强的优势,还兼具高距离分辨力,能够获取未知目标距离像,对目标进行分类和识别.大带宽信号的使用引入了孔径渡越时间的约束,因此,宽带数字阵列雷达需采用基于时延的宽带波束形成方法,以数字时延补偿方式取代传统窄带相控阵中的移相器来形成波束.该文在宽带数字阵列基础上,针对多...     

利用TDOA和FDOA的单站多外辐射源目标定位算法

针对利用单个观测站接收多个外辐射源信号从而实现对运动目标定位的问题,以直达信号和目标回波信号之间的到达时差和频差为观测量,采用Taylor迭代方法,得到了目标位置和速度估计。迭代的初值由最小二乘方法得到。最后,推导了算法的克拉美罗界和理论误差。仿真结果表明,算法仅需1次迭代即可收敛至全局最优解;在一般测量误差条件下,算法的实际定位误差逼近克拉美罗界;对系统几何精度因子图的分析表明,目标及外辐射源位置也是影响定位精度的重要因素。     

MIMO系统中基于加权公平队列的空间复用多用户接入调度算法

多入多出(MIMO)系统利用多个发射和接收天线可以取得空间复用的效果.传统的加权公平队列WFQ虽然给每个用户提供了公平的接入信道机会,但是并没有利用MIMO系统空间复用的优点,系统容量并没有得到改善.针对这个问题,提出了一种新的基于加权公平队列的空间复用多用户接入SMMA调度算法,将上层的公平调度策略和物理层的优化天线分配相结合.最后通过仿真,将传统的WFQ算法和基于WFQ的空间复用多用户接入调度算法进行比较.仿真结果证明SMMA-WFQ算法不但给每个用户提供了公平的接入信道机会,而且提高了系统容量.     

Research on cooperative detection and multiple access for cognitive radio system

As cognitive radio (CR) needs to detect spectrum accurately and utilize the idle spectrum efficiently,a new model of CR is proposed.This model adopts energy detection with auto-adapted threshold and pr...