消除小区间干扰的OFDMA系统多小区上行资源分配方案

针对OFDMA系统多小区上行链路资源分配问题,提出了一种新的基于基站合作(BSC)和软频率复用(SFR)的资源分配方案。该方案通过相邻小区使用不同的子载波的软频率复用减少小区间干扰,利用基站合作对边缘用户的信号重构,使小区间干扰进一步消除,从而将多小区资源分配转化为单一小区资源分配。然后根据选择子载波避免冲突原则进行第一次子载波分配。最后根据速率要求,在不影响其他用户最低速率要求的前提下,对子载波进行二次分配。分析和仿真结果表明,该方案可以很好地解决小区边缘干扰严重的问题,降低用户的中断率,使多小区资源分配更加简单、公平、有效,尤其可保证边缘用户的服务质量,从而改善了系统的性能。     

基于预期容量损失的OFDMA子载波分配算法

针对正交频分多址接入(OFDMA)系统的子载波分配问题,提出了一种基于预期容量损失的分配算法,该算法将子载波的联合分配分解为逐次分配以降低复杂度.每次分配时,该算法利用多用户频率选择性信道的特性,将用户在不同子载波上的速率差值作为每次分配中预期容量损失的度量,优先对预期容量损失最大的用户分配子载波,以期避免由逐次分配的非最优性导致的系统容量损失.理论分析和仿真结果表明,此算法能够在低复杂度的条件下得到近似最优解,在保证用户服务质量的同时,有效地提高了系统容量.     

基于离散傅立叶变换扩频的广义多载波系统收发机频域简化实现方法

针对基于离散傅立叶变换扩频的广义多载波(DFT-S-GMC)系统的收发机时域实现方法复杂度较高的问题,提出了一种频域等效收发机实现方法;利用滤波器组各子带频率响应能量比原型滤波器的时域冲击响应能量集中的特性,提出了一种基于该频域实现方法的收发机简化实现方法和结构.仿真和分析表明,在多径信道下,采用频域简化实现结构的收发机与现有基于时域实现结构的收发机的误码率(BER)性能几乎相同,但与现有时域实现方法相比,采用频域简化实现方法,DFT-S-GMC系统发射机的实现复杂度可显著降低.     

基于OFDMA子载波功率分配的FFR广义分析模型

基于正交频分多址接入(OFDMA)系统对分数阶频率复用(FFR)技术进行了研究。通过引入功率比值和软频率复用因子的概念,提出了FFR广义分析模型。目前现存的FFR方案均可作为特例统一在该广义分析模型的框架之下。该模型从OFDMA子载波功率分配的角度出发,为分析FFR提供了一种新的视角。理论分析表明,可以通过调整功率比值连续地调整软频率复用因子。对于基于FFR的OFDMA蜂窝系统,通过该模型可以有效地平衡小区容量和覆盖之间的矛盾。最后,基于全球互操作性微波接入(WiMAX)系统,从计算机仿真的角度证实了该结论,同时给出了功率比值的合理取值范围,这对于实际系统的设计颇具指导意义。     

一种带有CFO补偿的OFDMA上行链路Turbo接收机

提出了一种带有多用户载波频率偏移(CFO)联合补偿功能的迭代(Turbo)接收机,用于频率非同步环境下的正交频分多址(OFDMA)上行信号接收处理。基于频域Turbo均衡原理,该接收机实现了带有软干扰消除(SIC)的CFO补偿、最小均方误差(MMSE)频域均衡和最大后验(MAP)信道译码的联合迭代处理。理论分析和仿真结果均表明:与传统的非迭代接收机相比,文中所提Turbo接收机利用MAP译码器的软判决反馈信息实现了干扰重构和消除,在迭代中获得了更优的频率同步性能和误比特率性能;与现有几种典型的迭代接收机相比,文中所提Turbo接收机具有更优的误比特率性能和更低的实现复杂度。     

一种低复杂度的DFT-S-OFDM系统迭代检测算法

针对LTE上行的单载波频分多址系统--离散傅立叶变换扩频的正交频分复用(DFT-S-OFDM)系统,提出了一种低复杂度的迭代检测实现方法.由于传统方法根据发射机与信道级联系统的等效传输矩阵,完成最小均方误差(MMSE)的迭代检测,但非对角矩阵求逆复杂度较高,因此,所提出的新方法对发送端DFT扩频后的信号先进行单点的MMSE检测,然后根据逆离散傅立叶变换(IDFT)解扩后的后验均值和方差等效得到输出外信息比特似然比.仿真结果表明,所提出迭代检测接收算法的性能与传统方法相近,而其实现复杂度则有较大降低.     

多业务蜂窝中继系统的接入控制算法

以多业务蜂窝中继系统已接入用户的服务质量(QoS)指标、中继负载大小为约束条件,在正交频分多址(OFDMA)方式下,将接入控制问题转化为最大化中继传输下所减少使用的子载波数的问题,并进一步考虑了用户对中继的选择、用户间竞争接入等情况,设计了几种改进的接入控制算法。同时,把这些算法推广到多业务的应用场景中,研究了不同速率业务比例对系统性能的影响。仿真结果表明,所提出的接入算法能支持更多接入用户、降低接入阻塞率和增加节省的子载波数,从而有效地提高了系统容量和资源利用率。     

基于类噪声数据的电力系统低频振荡模态参数辨识

低频振荡是影响互联电力系统安全稳定运行的关键问题之一,提出采用变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)提取类噪声数据的低频振荡信号,基于离散傅里叶变换(discrete Fourier transform,DFT)曲线拟合的电力系统低频振荡模态辨识方法。首先,采用VMD分解滤除类噪声数据信号中的直流分量,提取出低频振荡信号,利用模态相关系数确定VMD分解个数,提高了信号分解的时效性;其次,建立类噪声数据自回归滑动平均(auto regressive moving average,ARMA)数学模型,模拟产生数据信号,利用低频振荡信号自相关函数的DFT曲线拟合估计拉普拉斯变换系数,提取机电振荡特征参数;最后,采用模拟数据和某实测相量测量单元数据验证了该方法的可行性和有效性。试验表明,采用VMD算法和基于DFT的曲线拟合法提取低频振荡特征参数,有效提高了机电小干扰稳定评估的实时性。     

近香农容量限的低复杂度Polar-LDGM码构造方案

针对Polar码性能收敛速度慢和低密度生成矩阵(LDGM)码存在高错误平层的问题,在保持这两种码的低编码复杂度和低译码复杂度不变的前提下,提出了一种将Po-lar码作为外码,LDGM码作为内码的串行级联Polar-LDGM编译码设计方案,使之可以接近二进制输入加性高斯白噪声(BI-AWGN)信道香农容量.通过对Polar-LDGM编译码系统模型的仿真,得到了近优的内外码编码速率组合与近优的内码码重.仿真结果表明,上述方案在保证低复杂度的前提下,可以获得良好的比特错误率(BER)性能,并可以有效地降低LDGM码错误平层.     

一种低计算复杂度的无线传感器网络分簇定位算法

针对已有的集中式定位算法定位精度低,而分布式定位算法计算复杂度高、通信量大的问题,提出了一种适用于无线传感器网络的计算复杂度低的节点分簇定位算法.首先,提出满足最大连通度的多边界节点分簇算法,采用此算法把网络划分为若干个簇,各簇分别进行簇内节点定位;其次,各簇进行融合,最终实现全网节点的定位.仿真结果表明,这种分簇定位算法比分布式定位算法计算复杂度低、通信量小、定位精度相当或略差,比集中式定位算法计算复杂度低、通信量小、定位精度高.采用该算法可以降低传感器网络节点定位过程中的能耗,提高计算效率,延长网络寿命.     

基于低复杂度自适应帧的WVSN视频编码方法

针对WVSN视频节点资源受限与视频编码方法复杂度高等问题,提出一种基于低复杂度自适应帧的视频编码方法。由"隔块-对角线"差异值计算方法求得差异值,建立自适应帧传输机制,避免逐帧判断,减少计算量。帧内图像采用多边形DCT裁剪JPEG压缩,减少二维DCT计算复杂度。实验结果表明,该方法在保证视频质量前提下,能有效降低视频编码复杂度,与无裁剪JPEG图像压缩相比,当前帧、差分帧JPEG压缩DCT计算量分别减少9.4%、56.3%;与M-JPEG视频编码相比,平均PSNR减少3.1%情况下,平均文件大小显著减少55.0%。     

OFDMA系统资源优化综述

在正交频分多址(OFDMA)系统中,有效的资源分配可以充分发挥系统性能.目前的资源优化主要分为频谱效率优化与系统能效优化两个方面.频谱效率优化即在给定的总功率下,最大化系统总容量;系统根据信道状态信息,分步对子载波和功率进行分配.根据不同的业务需求,频谱效率优化又细分为仅考虑频谱效率的优化以及考虑用户公平性与复杂通信环境下的优化.系统能效优化是在保证系统总容量的同时,降低系统的总功率消耗.能效优化算法采用了分式规划、约束条件松弛与拉格朗日对偶分解等最优化理论的方法进行资源分配的优化.在加入不同约束的考虑下,能效优化算法分为保证用户公平性、回程线路容量、通信安全等不同的能效优化方案.但是,这两方面的资源优化对不完整信道信息的情况考虑较少,对于多业务的资源分配,未能针对业务多样性进行高效资源优化.另外,资源优化在跨层资源分配上仍有不足.     

一种低复杂度的下行MIMO多用户分组策略

在研究了多用户MIMO线性处理技术和多用户选择方法的基础上,提出了多用户分组的思想。为了降低分组过程的复杂度,提出了基于最小奇异值和信道向量的内积的分组评价准则,并且给出了一种低复杂度的快速分组算法。仿真结果显示所提出的算法可以明显提升系统性能：随着系统中激活用户数量的增加,逐渐接近单用户点对点MIMO通信系统的性能;在一个具有4个发射天线的基站的系统中,当发射信噪比达到15dB,分组数量达到10时,采用了快速分组策略后,块对角化和规格化反转方法的各态历经性信道容量分别提升4bits／Hz和3bits／Hz以上。     

一种基于V-MIMO技术的低复杂度的包冲突解析方案

研究了基于虚拟多入多出(V-MIMO)技术通过选择协同节点构建等效并行通道来解决随机接入方式无线网络中包冲突问题的包冲突解析(PCR)方案ALLIANCES及其改进型的性能特点.在此基础上,针对该类方案的性能分析不全面、理论模型不完备、适用范围受限等问题,建立了PCR方案的一种普适的理论分析模型,设计了一种新的节点选择算法,进而构成了一种低复杂度的PCR方案,并对该方案的丢包率、误码率、等效吞吐量等性能进行了理论分析和仿真.结果表明,该方案的性能与改进的ALLIANCES方案非常接近,由于该方案复杂度较低,因此更具实用价值.     

Real-time nucleic acid sequence-based amplification in nanoliter volumes

Real-time nucleic acid sequence-based amplification (NASBA) is an isothermal method specifically designed for amplification of RNA. Fluorescent molecular beacon probes enable real-time monitoring of the amplification process. Successful identification, utilizing the real-time NASBA technology, was performed on a microchip with oligonucleotides at a concentration of 1.0 and 0.1 microM, in 10- and 50-nL reaction chambers, respectively. The microchip was developed in a silicon-glass structure. An instrument providing thermal control and an optical detection system was built for amplification readout. Experimental results demonstrate distinct amplification processes. Miniaturized real-time NASBA in microchips makes high-throughput diagnostics of bacteria, viruses, and cancer markers possible, at reduced cost and without contamination.     

Very low temperature search for superconductivity in Pd,Pt, and Rh

In connection with the possible occurrence of triplet pairing in metals, we have made a search for superconductivity in high-purity specimens of Pd, Pt, and Rh at temperatures down to 1.7mK and for fields less than 1.7 mG; no superconductivity was observed under these conditions.     

A general search algorithm for cell formation in group technology

Group Technology (GT) is a manufacturing approach, which organizes and uses the information about an item's similarity (parts and/or machines) to enhance efficiency and effectiveness of batch manufacturing systems. The application of group technology to manufacturing requires the identification of part families and formation of associated machine-cells. One approach is the Similarity Coefficient Method (SCM), an effective clustering technique for forming machine cells. SCM involves a hierarchical machine grouping process in accordance with computed ‘similarity coefficients’. While SCM is capable of incorporating manufacturing data into the machine-part grouping process, it is very sensitive to the data to be clustered (Chan and Milner 1982). It has been argued that for SCM to be meaningful, all machines must process approximately the same numbers of parts (Chan and Milner 1982).We present a new approach, based on artificial intelligence principles, to overcome some of these problems by incorporating an evaluation function into the grouping process. Our goal is to provide a method that is both practical and flexible in its use for the process of cell formation. Our method uses the similarity matrix to generate the feasible machine groups. Then an evaluation function is applied to select a machine-cell arrangement through an iterative process. The approach features a graph-based representation (N-tuple) to represent the problem and illustrate the solution strategies. Also, we develop an algorithm to search for the most promising machine groups from the graph. Compared with Single Linkage Clustering and Average Linkage Clustering approaches, our approach attains comparable or better results     

采用Tomlinson-Harashima预编码的多天线多用户系统的低复杂度用户选择算法

针对采用Tomlinson-Harashima预编码(THP)的下行多天线多用户系统,提出了一种基于启发式Gram-Schmidt(G-S)正交化的低复杂度的贪婪用户选择算法.仿真结果表明,该算法的系统吞吐量性能非常接近最优遍历搜索的性能,优于迫零波束成型准正交用户选择(ZFBF-SUS)方案的性能,并且在容量域上具有渐进最优性.