虚拟Massive MIMO信道测量系统的研制

设计并研制了一种低成本的虚拟大规模多天线(以下简称Massive MIMO)无线信道的系统,用于提取无线信道特性。系统由激励信号源、双锥全向天线、时钟同步单元、射频接收单元和数据采集存储单元等模块组成,并通过上位机控制软件控制。文章先介绍了系统实现原理和各部分功能模块的作用,进而通过实验室校准验证所设计的系统能够准确的提取出无线信道传播特性,例如,在多径的测试中可以准确的得到多径数目、多径时延以及多径损耗。另外在角度域的测量中,可以以最大平均误差不大于0.6°得到1×2MIMO的到达角度。     

Massive MIMO系统信道状态信息数字PID控制反馈

大规模多进多出(Massive MIMO)系统是5G/6G移动通信技术中提高频谱效率的关键技术,基站需要获得准确的用户信道状态信息进行编码调制以提高频谱利用率.数字PID算法简单、可靠性高,仍然是在工业控制中应用得最为广泛的一种控制方式,Massive MIMO系统信道状态信息数字PID控制反馈设计了 Massive ...     

基于ICEEMDAN-CNN的非视距识别方法

在超宽带室内定位中,受复杂室内环境下各种障碍物的干扰导致信号处于非视距场景传播,进而产生定位误差。针对非视距传播对室内定位精度影响的问题,提出了一种基于ICEEMDAN的非视距识别方法。首先对信道脉冲响应进行模态分解,得到含有不同尺度特性的IMF,其次利用皮尔森相关系数法选取部分IMF进行重构,保留较为有效的信息,并对重构信号进行小波变换获得有效的时频特征,最后通过构建卷积神经网络识别非视距信号。实验数据基于802.15.4a UWB模型和开源数据集,结果表明所提出的识别方法平均准确率达到了98.5%,与其他算法相比模拟数据集提高了5.6%,PDS数据集提高了14.3%,验证了所提出识别方法的有效性。     

2.6 GHz频段走廊环境下MIMO信道特性的研究

本文采用高密度8×29MIMO 天线,在2.6 GHz 和20 MHz 带宽情况下测量获得走廊环境下的信道特性。在信道测量时采用了 RUSK 信道探测器来获得高分辨率的测量数据。测量的实际场景选择了典型的办公走廊和半开放式的走廊场景。本文重点分析在不同天线极化方式下的信道时延扩展和信道相关性,同时也分析了不同场景下的天线交叉极化功率比和角度扩展。     

非视距条件下的测距信息融合定位方法研究

为了改善在非视距传播条件下的定位精度,研究和提出了一种测距信息融合定位方法。在NLOS指数分布模型下,利用锚节点传感器测量来自未知节点的接收信号强度、电波到达时间和电波达到角信息,首先将3种测距信息测量值构成一个测距信息集数据库,建立有效的多级联合判决机制,然后利用各自测量量获得相关的距离信息,并进一步利用获得的测距信息进行两两联合求解,剔除异常信息,最后进行加权融合处理得到未知节点坐标。计算机仿真结果表明,本文所提定位方法能有效地抑制NLOS误差,较传统定位方法提高了定位精度。     

基于空时编码的水声MIMO通信系统的应用研究

由于水声信道存在严重的频率选择性衰落和多径干扰,使得水声通信系统的数据率和传输信号的信噪比受到极大的限制。为此,提出了一种基于空时分组编码（STBC）的水声多输入-多输出（MIMO）通信编码方案,即＂空时分组扩频编码方案（space time block spread code）＂,该方案应用扩频技术有效地克服了水声信道中多径干扰对STBC正交性的影响。给出了采用频移键控和差分相移键控调制的STBSC-MIMO实现方案,对方案的误比特率性能进行了仿真分析。仿真和试验结果表明,在多径水声信道中,STBSC-MIMO方案可以得到有效的应用。     

非理想通信环境下主动配电网柔性负荷建模与优化控制方法

针对主动配电网中因通信异常导致的控制扰动问题，提出一种适应非理想通信环境的主动配电网柔性负荷建模与控制方法。在非理想的通信环境中，建立柔性负荷混合系统控制模型，引入信息时延参量推导含时变信息的状态转移矩阵，并提出非理想通信环境下柔性分布式负荷的混合系统建模与主动配电网控制优化方法。在某冷库制冷负荷算例中对所提方法进行仿真验证，综合比较所提方法与未考虑信息时延的传统控制方法在功率波动、总体能耗等方面的表现。实验结果表明，所提方法有效抑制了信息时延导致的控制扰动，实现了平抑馈线功率、降低总体能耗的目的。     

信息化环境下教学模式的构建

应用现代教育技术需要构建新型的教学模式,在构建过程中要充分发挥以多媒体与网络技术为核心的现代教育技术的优势,把它作为学生的认知工具,培养学生的创造精神,提高学生的创造能力。     

非设计工况下虹吸式出水流道内流数值分析

采用非结构化网格和SIMPLEC算法，对非设计工况下虹吸式出水流道的内部流动进行了数值分析。结果表明，轴流泵后导叶出口断面流速分布不均匀，存在横向流速和剩余环量，与均匀、无旋和轴向出流假定有明显差别。在非设计工况下，虹吸式出水流道内部流态恶化，下降段和出口段的回流区范围增大，驼峰断面和出口断面轴向流速分布均匀度显著下降。在Q=3501／s时，出口断面左右两侧质量加权平均流速分别增大了93．39％和35．54％。研究还发现，流道右侧的流量大于流道左侧的流量，在p=2501／s及Q=4201／s时，左右侧流量比高达1：2．33。非设计工况下流道的水力损失恒大于相同流量时设计工况下的水力损失，左侧的水力损失大于右侧的水力损失，且不符合二次抛物线变化规律。在水泵最高效率点附近，设计工况与设计工况下水力损失的差值有最小值。     

低压PLC信道条件下DCSK系统的性能分析

针对现有对低压PLC信道特性研究及用于低压PLC的调制技术的局限性,本文将混沌理论引入PLC技术的研究。通过计算分析低压PLC信道不同条件下实测噪声序列的混沌特征参数:关联维数、Lyapunov指数和Kolmogorov熵,证明了低压PLC信道具有混沌特征。通过分析DCSK在低压PLC信道多径瑞利衰落模型及混沌噪声模型下的系统性能,得出了DCSK具有抑制低压PLC信道衰落及噪声的能力。仿真实验表明,DCSK在低压PLC系统模型下的误码性能优于传统数字调制方式。     

基于波束选择的毫米波Massive MIMO预编码算法研究

毫米波和M assive M IM O作为下一代移动通信中的关键技术,成为国内外通信领域研究的热点。在楼群密集的城市环境下,基于毫米波的传播特性,构建了城市环境下的毫米波多用户M assive M IM O系统模型,并针对大规模M IM O系统中,消除用户间干扰所用预编码矩阵维度高、系统复杂的特点,依据波束空间信道矩阵的稀疏特性,提出了一种基于波束选择的低维度预编码算法,对无共用波束的用户进行功率分配,对有共用波束、产生干扰的用户进行预编码。仿真结果表明,本文提出的方法在降低系统复杂度的同时又能保证较好的系统性能。所提出的系统模型和低维预编码算法具有较强的理论价值和实践意义,可以为系统后续算法研究以及软硬件设计提供参考。     

室内多径信道的三维宽带多极化测量方法

针对室内多径信道的特点,提出了一种可对室内多径信道进行三维宽带多极化测量的方法,并设计制作了三维宽带多极化测量系统,利用该系统对典型室内环境的多径信道进行了测量。测量系统的发射端和接收端天线阵列各由一组虚拟的多极化天线阵列构成,多径信道的频域响应由矢量网络分析仪测量得到。利用此系统对典型室内环境中多径信道进行的三维多极化测量结果表明,不同极化方式的电磁波在相同多径环境中的传播特性有明显差异。在不同的测量位置,包括直射和非直射的多径条件下,不同极化的多径信道之间相关系数都很低,证明可以利用不同极化方式多径信道的不相关在室内环境中构建极化分集的MIMO系统。     

基于实测数据的MIMO信道容量研究

MIMO技术突破了无线频率资源限制,大幅度地提高了无线通信系统效率,故被认为是无线通信技术未来发展的方向.信息论又预示了无线MIMO系统具有潜在的巨大的信道容量.因此,对MIMO信道容量的研究就显得尤为重要.主要是基于上海室外热点地区实测信道数据,利用MATLAB仿真,分析了各种MIMO天线配置对应的信道容量的性能.     

无线紫外光MIMO湍流信道中BCOSTBC编码研究

针对在准确估计信道情况下无线紫外光MIMO湍流信道中如何有效地获得全分集增益这一问题。首先研究了无线紫外光通信的传输特性,然后研究了MIMO信道以及影响紫外光通信的主要因素。最后,采用比特补码式正交空时码(BCOSTBC)编码,推导出在弱湍流情况下直视(LOS)和非直视(NLOS)的误码率公式。实验结果表明,采用编码后1×2、2×1和2×2系统的误码率性能在LOS和NLOS情况下分别约改善了3、6和9 d B。增加光电探测器数目可以提高分集增益,有益于系统性能的改善;其中,2×2系统需要的发射功率最小,传输的距离更远,数据传输速率更大,误码率更低;在NLOS条件下通过小角度收发仰角能够改善系统的误码率性能。     

基于射线跟踪的MIMO信道容量分析

随着无线通信的发展,MIMO已经成为无线通信领域中的研究热点,场强和信道容量的分布预测是通信系统进行网络规划、管理和维护通信网的基础,对无线网络的优化有着十分重要的意义.选用确定性模型射线跟踪模型,采用镜像法来建立室内MIMO信道模型,并使用MATLAB软件对所建立的模型进行仿真.首先建立特定的室内场景,对其路径损耗进行预测,并与实际测量值进行对比,验证了该模型的正确性及有效性;然后,在理论上对MIMO容量进行分析;最后,仿真分析信噪比(SNR)以及天线数目对MIMO信道容量的影响.     

基于改进 Richardson 的大规模 MIMO 信号检测算法

在大规模多输入多输出(multiple-input multiple-output, MIMO)系统信号检测中,最小均方误差(minimum mean square error, MMSE)算法可以得到近似最优检测性能,然而该算法需要高维矩阵求逆,其复杂度很高,无法保证信号的实时检测。因此提出一种改进Richardson信号检测方法,利用最速下降法和整体修正法改进Richardson算法性能,最速下降法可以提供更有效地搜索路径,得到不同近似解,并且为了提高求解精度,利用整体修正法对不同近似解进行修正,使算法收敛速度更快,同时将算法复杂度数量级由O(K³)降低到O(K²)。仿真结果表明,该算法只需3次迭代就可接近MMSE,在降低复杂度的同时提高了误码率性能。     

5G通信测试技术挑战

第5代移动通信（5G）采用的大规模天线阵列、新型多址技术、全频谱接入、超密集组网、新型网络架构等关键技术给测试带来了巨大的挑战,为便于进一步的开展具体测试方案研究,本文从测试的角度提出了第5代移动通信测试技术体系结构,结合5G通信新的网络架构、新的空口要求,重点对5G通信的无线信道模拟与评估测试、Massive MIMO系统测试、新波形和多址方案测试、业务和系统级集中测试等测试技术的难点和挑战进行了论述。     

相关无线光MIMO系统的信道容量

空间相关性是制约无线光多输入多输出(MIMO)系统性能的主要因素之一。结合OOK调制技术,建立了相关无线光MIMO系统的信道模型,推导了不同相关机制下无线光MIMO系统的平均信道容量的解析式,分析了其中断性能。采用仿真实验分析了对数正态衰落信道中,空间相关性对均匀圆阵光MIMO系统的平均信道容量和中断信道容量的影响。结果表明,空间相关性的存在使得无线光MIMO系统的平均信道容量减小,中断概率增大;同时完全相关对于系统性能的影响较部分相关而言更为严重。