基于CSMA的全双工无线通信MAC协议设计

针对现有全双工通信MAC协议静态配对的不足,本文提出一种动态自配对MAC协议设计方案。该方案能够增大全双工无线通信的建立几率,避免通信冲突,提升频带利用率。仿真结果表明,与传统的半双工无线通信进行比较,动态自配对全双工无线通信MAC协议设计大大提高了网络吞吐量,降低了通信延时,且在降低用户间通信冲突方面有着显著的优势。     

一种基于全双工的节能型无线局域网MAC协议

提出了一种基于同时同频全双工的节能型无线局域网MAC协议,对该协议进行网络仿真,并从网络吞吐量、能量消耗等方面与传统的无线局域网MAC协议进行比较。从仿真结果可以看出,基于同时同频全双工的MAC协议的性能较传统半双工无线局域网MAC协议有较大改善,而且在达到同等性能的条件下所提出的MAC协议比FD-MAC消耗的能量更少。     

基于分段反变换的无线全双工多径自干扰信号抵消方法

针对无线带内全双工系统存在的多径自干扰信号,若采用模拟域多抽头抵消电路,需要复杂的电路结构和控制算法。本文提出一种数字域协助的多径自干扰抵消方法,根据瑞利分布模型,利用分段反变换法(SITM)直接产生数字抵消参数,再反馈到模拟域进行抵消。本方法无需在数字域建立复杂的信道模型,电路结构得到精简。仿真结果表明,在信号传播路径数为20的情况下,本文方案相比于已有方案有5 dB的性能增益,且不随路径数的增大而明显减小。     

一种基于全双工的无线网络MAC协议设计与性能分析

半双工无线电台使用两个独立频段实现信息同时发送和接收,而全双工无线电台则使用一个频段实现信息同时收发。为了进一步提升全双工网络性能,提出一种应用于全双工网络的简单高效的MAC协议——全双工MAC（full duplex MAC,FD-MAC）协议,该协议能够兼容IEEE 802.11 MAC协议。在综合考虑物理层和MAC层的基础上,分析了使用FD-MAC协议的全双工无线网络的性能。数值和仿真结果证明,和已有的全双工网络MAC协议相比,FD-MAC协议具有更优的网络吞吐性能和更低的能量消耗。     

基于有界成分分析的带内全双工数字自干扰抵消

凭借能够提升频谱利用率的优势,带内全双工(In-Band Full Duplex, IBFD)技术有望成为现代无线通信系统的潜在方案。然而,在应用过程中却面临自干扰抵消(Self-Interference Cancellation, SIC)的巨大挑战。SIC可以从空域、模拟域和数字域3个方面来单独或组合实现。该文重点研究了IBFD数字SIC。针对传统数字SIC性能受到收发链路器件非理想因素限制的问题,该文建立了一种射频辅助链路的IBFD系统,利用有用信号和自干扰信号的有界性,设计了一种基于有界成分分析的数字SIC方法。在视距(Line Of Sight, LOS)和非视距(Non-Line Of Sight, NLOS)两种信道场景下,利用仿真和实测数据进行了验证分析。结果表明,相比较于最小二乘方法和独立成分分析方法,所提有界成分分析方法改善了SIC效果,并提高了系统误码率性能。     

室内环境下2.6GHz同时同频全双工自干扰信道测量与建模

目前,对同时同频全双工的自干扰信道特性尚未进行研究.针对这一现状,采用基于网络分析仪的信道测量平台,对室内环境下2.6GHz同时同频全双工自干扰信道特性进行测量与分析.基于实测数据统计分析,得出了传输损耗模型与均方根时延扩展统计模型.结果表明：传输损耗服从断点损耗模型,天线间距在大于1m的传输损耗指数为1.86,天线间距小于1m的传输损耗指数为1.52;均方根时延扩展的统计特性随着天线间距在不同范围而不同,在天线间距大于1m时的均方时延扩展服从lognormal分布,在天线间距小于1m时,RMS时延扩展在不同的天线间距下服从lognormal分布,并且其分布的均值与标准差与天线间距呈现线性关系.     

一种真正的全双工电话保密通信技术

几乎所有的电话保密系统都使用回波抵消技术来实现全双工通信，不幸的是，由于受实际电话信道特性的影响，该技术至今尚未完全解决这一双全双难题，本文在此介绍一种改进方法，实验表明，使用该方法，可获得类似明话的全双工通信效果。     

一种抑制相位噪声的多通道变时延下变频全双工收发方法

相位噪声会限制全双工(FD)收发机的自干扰抑制能力,恶化有用信号解调性能,即使全双工收发机采用发射机、接收机共用本振的结构,也无法消除相位噪声的限制作用。为了降低多径自干扰(SI)分量中相位噪声的影响,该文提出一种多通道变时延下变频全双工收发方法,具体包括可以补偿相位噪声的全双工收发机设计和能够抑制残余相位噪声的自干扰抑制算法。多通道变时延下变频全双工收发机采用多条通道接收同一天线的信号,各接收本振信号为经过不同延时调整的发射本振信号,可以在下变频时补偿多径自干扰中的相位噪声。自干扰抑制算法利用不同接收信号估计相位噪声参数,进一步降低残余相位噪声的影响。此外,该文推导了这种全双工收发方法的自干扰抑制能力,并给出了其随发射功率、接收通道数量的变化关系。分析与仿真结果表明,当接收通道数量高于自干扰信道强径数量时,多通道变时延下变频全双工接收方法不受相位噪声影响。     

Ad-hoc网络中一种低控制开销的多信道MAC协议

针对Ad-hoc网络中多信道MAC机制引起的控制信道瓶颈问题和隐终端问题,该文提出一种低控制开销MAC协议(LCO-MAC)。与基于信道使用表一类的MAC机制不同,LCO-MAC参考Meshhadany提出的RTS/CTS (Request To Send/Clear To Send)信道分配机制,将数据信道映射为帧中时隙,但不同的是LCO-MAC不限制RTS的发送时间,且一旦申请信道后即可发送数据。仿真结果表明,LCO-MAC无需传输太多的控制信息用于预约信道,有效缓解了控制信道瓶颈问题和多信道隐终端问题,网络吞吐量也得到明显提升。     

一种基于多天线波束成形的全双工自干扰抵消算法

针对同时同频全双工无线通信系统,当基站采用多根发射天线和多根接收天线进行自干扰抵消时,现有技术多集中于自干扰迫零,缺少对发射机射频噪声抑制的研究.本文在考虑射频噪声抑制的基础上,提出一种收发波束联合成形算法,算法首先以信干噪比最大化为原则,优化接收机天线波束成形向量,给出了算法求解表达式;其次以自干扰最小化为原则,优化发射机天线波束成形向量,给出了算法步骤.仿真结果表明,本文算法在发射机信噪比为30.0dB和60.0dB时,3发3收基站的自干扰抵消值分别为65.5dB和89.8dB,与SVD迫零技术相比,分别有25.5dB和19.8dB的性能改善.     

基于网络编码的IEEE 802.15.4 MAC协议优化

针对应用网络编码的多信源节点双向中继网络,在IEEE 802.15.4 MAC传输协议的基础上进行了优化.IEEE802.15.4 MAC协议在整个超帧的竞争访问周期均处于收发状态,优化后的MAC协议,在超帧的竞争访问周期,当信源节点接收到确认帧后,就关闭收发机制,信源节点进入睡眠状态,大大的节约了能量消耗.仿真结果表明优化后的MAC协议在完成系统功能的同时更好的节约了能耗.     

基于动态控制信道的认知无线电网络MAC协议

在认知无线电网络中,MAC协议主要用于信道资源的感知、选择以及接入控制从而保证公平性和有效的资源共享。针对认知无线电网络基于控制信道的研究现状,文中在认知无线电网络分布式多信道MAC(CR-MMAC)协议的基础上,引入同步机制,不等待传输机制和不重申机制,提出一种基于动态公共控制信道的认知无线电网络MAC(CR-DCMAC)协议。它能够减少信道资源开支,降低控制信道上的控制分组量。仿真结果表明,CR-DCMAC协议能提高系统总吞吐量和空闲频谱资源的利用率,综合性能优于CR-MMAC协议。     

外测系统中一种实用的单信道自跟踪接收机

本文对目前在靶场外弹道测量系统中实用的双信道和单信道两种自跟踪接收机从各种性能指标方面做了比较。并指出在电平允许的情况下,单通道自跟踪接收机具有一系列的优点。目前外测系统中两个靶场设备均由原来的双信道自跟踪接收机改为单信道自跟踪接收机。本文着重介绍了单信道自跟踪接收机的组成、工作原理、信号调制与解调过程。详细分析了和信号、差信号、0—π调相后的差信号、相加后的微波合成信号、中频合成信号以及误差信号的解调。介绍了单信道自跟踪接收机的主要技术指标,并简单叙述了接收机设计中的有关问题。     

单通道全双工系统数字自干扰消除研究

单通道全双工系统是一种在同时同频发送和接收信号的通信系统,因此本地接收机需要进行自干扰消除.文章对数字自干扰消除进行了研究,通过分析量化位数对误码率的影响得到ADC量化前的最大干信比;分析了解调后自干扰信号对期望信号的影响,得到自干扰消除需要达到的消除量;最后给出了自干扰信道估计的模型,为数字自干扰消除的实现提供了理论依据.     

自干扰幅度及相位误差对全双工系统的影响

在加性白高斯噪声无线传播信道和自干扰信道中,分析了自干扰射频抵消幅度及载波相位估计误差对二进制相位调制同时同频全双工系统误码率的影响.分析结果表明:相同信干比条件下,误码率随幅度估计相对误差、载波相位估计数值误差的绝对值减小而减小;当载波频率为1.9 GHz、信干比为-120 dB、误码率为10-2,自干扰载波相位估计数值误差为10-5度时,同时同频全双工系统损失发射功率0.2 dB.     

基于容量和发射机预调零的全双工天线位置优化研究

同时同频全双工系统中,考虑直射路径自干扰信号抵消,通常采用发射机天线预调零技术,但是该方法不仅会降低远端接收机的信号功率,还会形成零陷区域。产生此问题的主要原因是没有考虑本地接收机天线工作在发射机天线的近场区域,而采用平面波模型进行设计。因此该文采用具有更高自由度的球面波模型,在保证发射机预调零的情况下,以零陷区容量最大化为原则,优化本地接收机天线位置,给出了最优位置的求解方法。仿真结果表明,在保证预调零的情况下,能够减小零陷区域功率衰减值;当发射机天线间隔为半个波长时,与平面波优化方式相比,零陷区系统容量随着信道相关性增加而有一定增加。     

一种基于PN序列的信道估计实现方法

信道估计是数字直放站研究的一个难点,关系到回声抵消的效果。基于PN序列,提出一种数字直放站的信道估计方法。经实验和仿真实现,该方法可以较好地实现信道估计,利用该方法可以实现数字直放站的回声抵消技术。     

一种单信道时频重叠信号调制识别方法

针对单信道时频重叠信号调制方式的识别分类问题,提出了基于信号相关特性的调制识别方法。在研究所选数字通信信号的相关特性的基础上,提取信号延迟相关和瞬时自相关谱峰的数量、幅度和位置方差作为特征参数,实现了同载频时频重叠双信号的调制识别。仿真结果表明,在理想高斯白噪声背景下,该方法具有良好的识别性能,当信噪比大于-5 dB时,其正确识别率达到95%以上。     

一种基于全双工的分布式认知无线电MAC协议

现有的MAC协议在认知无线电环境下都存在"隐藏"终端和"暴露"终端问题,这降低频谱资源利用率和多信道环境下的系统性能,文章提出一种基于全双工的分布式认知无线电MAC(CR-MAC)协议,该协议在不影响授权用户前提下,认知用户通过侦听控制信道的消息,动态的使用授权信道,并通过两根天线同时进行发送数据和接收数据,以此解决"隐藏"终端和"暴露"终端的问题。通过仿真验证,并与现有的MAC协议进行比较,CR-MAC协议可以有效的提高系统的吞吐量。