基于USRP的中继系统的实现

基于通用软件无线电外设(Universal Software Radio Peripheral,USRP)和通用计算机组成的软件无线电平台,在基于DVB-T标准的无线多媒体传输系统中设计实现数字基带放大转发(Amplify-and-Forward,AF)系统和译码转发(Decode-and-Forward,DF)系统,并实现了动态参数配置和中继信号可视化。实现的中继系统具有很大的灵活性和可扩展性。实际测试结果表明,所设计的AF和DF中继系统可实现信号中继转发,有效扩大信号的覆盖范围,提高数据传输可靠性。     

基于混合精度ADC的大规模MIMO中继系统物理层安全性能研究

研究多天线窃听者场景基于混合精度模数转换器(Analog-to-Digital Converter,ADC)大规模多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)中继系统,中继将接收到的信号放大转发,通过在基站采用最大比合并接收信号,推导出合法用户与窃听者的频谱效率表达式,最终得出...     

协同DF-OFDM系统中基于MRC的机会中继研究

针对机会中继译码转发协同系统中未考虑直传链路的问题,提出一种由目的节点根据系统中断概率进行中继选择的方案,研究了将机会中继信号与直传信号在目的节点进行最大比合并时的系统性能,推导了采用最大比合并时的系统中断概率。研究结果表明,当直传链路存在时,通过目的节点的中继选择,可使系统性能得到进一步提高,其性能优于不考虑直传链路时的机会中继系统。     

一种多源协作网络的分布式功率分配与中继选择算法

该文针对多源-多中继放大转发协作通信网络,以最小化系统总功率为目标,在保证系统满足一定中断概率的前提下,提出了一种分布式功率分配与中继选择算法.算法由源节点自主选择为其转发信息的中继节点,并引入定时器,通过竞争方式避免了分布式所导致的中继选择冲突.中继收到来自源节点的信号后,只需根据转发门限自主判断是否进行转发,从而完成传输.仿真结果表明该分布式算法能够有效降低传输所需要的总发射功率.并且与集中式控制所获得的最优中继选择与功率分配算法相比性能相近,但所提分布式算法显著降低了系统的控制开销.     

基于中继通信的电力隧道双向中继网络安全

为了加强电力隧道内的无线网络安全通信,文中提出了基于双向中继网络安全的通信传输方案。构造了由两个信源、多个协作中继和一个干扰器组成的双向中继网络模型,利用放大转发协议来最大化信源之间的转发信号,并且剩余的中继节点通过分布式波束形成传输干扰信号,以此混淆干扰器信号源。实验结果表明:随着发射功率的增加,所提方案的保密中断概率收敛到零。     

无线多中继系统中判决门限辅助的快速Z转发协作

针对Z向转发(ZF)协作所有中继节点均参与协作转发导致的能耗利用不合理问题, 该文提出了一种适用于多中继场景下的门限辅助判决快速Z转发(DT-FZF)协作。当中继节点处接收信号对数似然比(LLR)的绝对值小于门限时,中继节点不参与协作转发;否则中继节点协作转发经截断后的对数似然比(LLR)。放大转发(AF)、译码转发(DF)、分段转发(PF)和ZF协作可看作DT-FZF协作的特殊情况。在三中继系统,误比特率(BER)为10–3时,相比ZF协作,所提协作可获得约0.8 dB的性能增益。     

基于部分协作检测的 MIMO 中继系统

为了降低多输入多输出（MIMO）中继传输系统中中继节点进行信号处理和转发的运算复杂度,提升系统整体性能,在全检测转发（FDF）技术的基础之上,提出了一种基于树的遍历的部分协作检测（CPD）算法,采用本算法的中继节点只转发部分信噪比较高的信息流,不仅降低了中继转发的负担同时还去除了一些经历了深度衰落的信号。仿真结果显示,和国外同类典型研究相比较,中继节点的负担大大降低,同时传输系统的性能有了明显提升。     

基于能量收集的多对双向MIMO AF中继系统的和速率分析

采用基于中继功率分配的能量收集方法,中继将接收到的部分射频信号转化为能量并利用收集到的能量放大和转发剩下的信号,通过在中继使用最大比合并/最大比传送的接收和预编码技术,推导出每个用户的遍历速率的下界表达式,然后研究了使所有用户和速率最大的最佳中继功率分配比.仿真结果说明了在最佳中继功率分配比的条件下可以得到最大的和速率,同时给出了和速率与中继天线数和用户对数的关系,并表明了在用户总功率一定的条件下,能量收集中继系统的性能优于传统的没有能量收集的中继系统.     

无线多中继系统中判决门限辅助的快速Z转发协作

针对Z向转发(ZF)协作所有中继节点均参与协作转发导致的能耗利用不合理问题, 该文提出了一种适用于多中继场景下的门限辅助判决快速Z转发(DT-FZF)协作.当中继节点处接收信号对数似然比(LLR)的绝对值小于门限时,中继节点不参与协作转发;否则中继节点协作转发经截断后的对数似然比(LLR).放大转发(AF)、译码转发(DF)、分段转发(PF)和ZF协作可看作DT-FZF协作的特殊情况.在三中继系统,误比特率(BER)为10–3时,相比ZF协作,所提协作可获得约0.8 dB的性能增益.     

应用于第三代移动通信系统中的中继技术

分析了一种可应用于TD-SCDMA蜂窝移动通信系统的中继技术.该技术将Ad hoc和蜂窝系统相结合.在蜂窝移动通信系统中,移动台和基站之间的信号可以通过其他移动台转发.这种中继技术可以减少小区内移动台的发射功率,从而增加系统容量.作者在通用仿真平台OPNET上建立时分双工CDMA系统物理信道模型,并在系统中应用中继技术,通过仿真分析比较了系统的性能.     

非理想干扰删除下全双工中继NOMA系统的物理层安全性能研究

全双工协作中继转发信号时存在的自干扰现象会降低系统性能.本文考虑存在窃听者的下行非理想自干扰全双工协作中继非正交多址接入（NFCR-E-NOMA,Non-ideal Full Duplex Cooperative Relay in Non-Orthogonal Multiple Access system with Eavesdropper）系统,分别从系统中断概率和系统截获概率的角度分析了全双工协作中继的自干扰因素对于NFCR-E-NOMA系统安全中断性能的影响;推导了系统中断概率和截获概率的闭合表达式.仿真结果表明,全双工中继转发的自干扰因素对系统性能的影响较大,在NFCR-E-NOMA系统中,存在优化的中继转发功率,且在不同的基站发射功率和中继转发功率条件下,功率分配比对系统性能的影响也不同,在实际主链路信道条件允许的情况下,可通过设置较高的数据传输速率来抑制窃听者的截获概率.     

格约简辅助MIMO双向中继网络编码设计

近年来,在无线通信领域受到广泛关注的网络编码技术,允许中继节点对接收到的多路数据流进行适当处理后转发多路数据流的合成信息.MIMO双向中继通信网络中网络编码方法分为两个阶段:两信源节点分别将预发送的数据行格约简辅助(LRA)进行预编码操作,然后发送给中继节点;中继节点利用概率分布特性估计去除噪声的异或阈值区域,利用异或阈值区域对接收到的混合信号进行区域量化处理,并将结果广播给两信源节点.仿真结果表明,本文所提出的网络编码方法比经典的放大转发MIMO双向中继网络编码方法在性能上获得了较大的增益.     

卫星通信技术的发展和应用

卫星通信是地球站之间或航天器与地球站之间利用通信卫星转发信号的无线电通信,主要包括卫星固定通信、卫星移动通信、卫星直接广播和卫星中继通信四大领域。前三者是地球站之间利用通信卫星转发器转发信号的无线电通信,后者是航天器与地球站之间利用通信卫星转发器转发信号的无线电通信。     

基于极化格码设计的计算转发方案

针对高斯双向中继信道,提出了一种基于极化格码的计算转发传输方案。该方案利用极化格码的线性特性,使得中继节点能够直接对两个用户信号的线性组合进行解码,从而减少了中继节点的解码与转发次数。此外,得益于极化格码出色的纠错性能以及编解码效率,该方案在中等编解码复杂度下展现出了接近计算转发策略容量上限的潜力。通过数值仿真验证,在高信噪比的场景下,所提出的方案与点对点加性高斯白噪声信道的性能基本持平的情况下显著提高了通信效率。     

全双工认知NOMA网络下中继选择策略性能分析

本文把非正交多址接入(NOMA)技术与认知网络相结合,提出了一种基于多中继选择的认知NOMA网络模型。考虑了在瑞利衰落信道下,主网络借助次级网络中的全双工中继实现可靠通信,作为回报,次级网络允许接入授权频谱来传输次级信号。中继同时接收主次信号后,采用串行干扰消除技术(SIC)依次解码主次信号,并根据NOMA协议转发信号到主次用户端。推导了在两种中继选择策略下认知NOMA网络中断概率,并通过了蒙特卡罗仿真验证。仿真结果表明,两阶段中继选择策略和全双工技术能有效提高系统中断性能。      

乘法运算的模拟网络编码中继方法

当前无线网络编码中继采用异或运算和叠加运算实现,该文提出一种基于乘法运算的网络编码中继方案。该方案中继节点对接收到的两个源节点信号直接相乘,然后放大转发,从而实现网络编码。与异或运算的网络编码相比,该方案采用模拟技术实现,降低了中继节点网络编码的复杂度;同时该方案将接收信号与本地信号相乘实现网络译码,译码算法比叠加运算的方案简单。理论分析表明该方案的分集增益与未经网络编码的中继系统相同;仿真结果表明,该方案与现有的网络编码中继协作方案性能相当。     

无线局域网中接入中继业务的协作通信机制

在现有的文献中,协作通信机制都是通过建立协作链路,将源节点的业务通过中继节点转发到目的节点,而在目的节点将受到的源节点信号和目的节点信号进行合并处理。显然,协作通信机制可以提高数据传输的可靠性,但是,该机制并未考虑中继节点本身的业务。文章提出了一种新的MAC机制,称为接入中继业务的协作通信机制（RTACC）。该机制中,中继节点利用已经建立好的协作链路,待转发完成源节点的业务后,在SIFS时间间隔以后发送本身的业务到目的节点,从而提高网络的吞吐量。通过性能分析和仿真验证了本文中提出的机制有效提高了网络的吞吐量。     

中继协作下认知NOMA网络性能分析

把非正交多址接入（NOMA）技术应用到认知网络中,提出基于中继协作的底层认知NOMA系统模型。在瑞利衰落信道下,考虑一个两跳的通信网络,认知中继同时接收来自主网络发射源和次网络发射源的信号,并采用串行干扰消除策略解码转发接收到的信号。次级网络通过为主网络提供中继解码转发服务,获得接入授权频段的机会;主网络通过贡献出授权频段,换取次级网络协作通信的机会,同时获得了优先解码权,保证了主网络通信的可靠性。推导了系统各个接收端的中断概率闭合表达式,并进行了MATLAB仿真。仿真结果表明:采用中继协作可以有效提升认知NOMA网络的中断概率性能。      

功率约束下的星地协作网络中断概率分析

针对星地协作网络,考虑中继节点转发卫星节点信号时会受发射功率和干扰功率约束,提出了一种基于中继节点与目的节点间链路最大信噪比准则来选择中继节点的放大转发部分中继选择策略。在卫星链路遭受阴影莱斯衰落和地面链路遭受瑞利衰落情况下,推导出系统中断概率下界的闭合表达式。仿真结果表明了理论分析的正确性,并展示了不同阴影莱斯信道参数、不同中继数目、不同功率约束对中断概率的影响。     

基于不同信道状态信息的MIMO中继系统收发信机设计

该文研究了在中继站已知完全信道信息或统计信道信息情况下的多输入多输出(MIMO)中继系统收发信机设计的问题。中继站利用获得的信道状态信息对接收信号进行滤波转发,接收节点采用线性最小均方误差接收机(MMSE)恢复出原始信号。仿真结果表明,所提中继转发策略性能优于传统的放大转发。在高信噪比条件下,基于部分信道状态信息反馈的设计方案可以获得与完全信道状态信息反馈接近的性能。