自适应MPAM解调方法研究

提出了一种新型的基于自适应滤波器权系数解调多进制幅度调制(MPAM)信号的方法.文中以常用的最小均方误差自适应算法(LMS)为例,讨论了新型的MPAM自适应解调的过程及其性能.该解调算法不需要自适应滤波器完成收敛,从而降低了采样频率和处理速度.给出的理论性能与仿真结果表明,MPAM自适应解调的误码率仿真结果与理论值吻合非常好;而且该方法具有抗干扰性能强、输出响应快、便于数字信号处理(DSP)技术实现等特点,在相同的采样频率下其误码率优于相关解调的误码率.     

基于最小误码率准则的多载波CDMA系统多用户检测算法

本文介绍了一种将正交频分复用(OFDM)技术和码分多址(CDMA)技术相结合的多载波CDMA (MC-CDMA)系统,分析了MC-CDMA系统的发射端和接收端的结构,建立了MC-CDMA系统的信号模型,详细分析了MC-CDMA中的多址干扰形式,以及针对MC-CDMA系统的多用户检测原理,提出了一种基于最小误码率准则的多用户检测算法。理想的基于最小误码率准则的多用户检测算法在实际中难于实现,本文采用估计概率密度函数的方法,推导出了一种自适应实现的最小误码率多用户检测算法。仿真结果表明,该算法能够有效抑制多址干扰,降低误码率,同时,该算法还具有比基于最小均方误差准则的多用户检测器更低的误码率的优点。      

自适应QAM解调及频偏估计方法研究

提出了一种新型的基于自适应滤波的QAM解调算法和频偏估计方法.以最小均方误差自适应算法(LMS)为例,讨论了采用本解调算法解调的过程及其性能.本解调算法无需自适应滤波器完成收敛,从而降低了对采样频率和处理速度的要求.仿真结果表明:本解调算法的误码率理论值与仿真结果一致性好.同时,基于本解调算法的频偏估计,能方便地给出频偏大小.     

OFDM中基于多门限判决的比特和功率分配策略

目前，基于正交频分复用(OFDM)的多载波传输技术成为下一代移动通信技术的研究热点，对于多径传播造成的频率选择性无线信道来说，根据子信道的增益对子信道传输的比特数自适应分配，可以在满足特定比特误码率(BER)的前提下使整体传输功率达到最小。本文提出了一种基于多门限判决的比特和功率分配算法，仿真结果表明，该算法计算简单，精确度高，具有良好的实用价值。     

基于天线选择的自适应OFDM-STBC发射分集

基于空时分组码的正交频分复用技术(OFDM-STBC)是多天线多载波技术,将自适应功率分配技术用于OFDM-STBC,如何在载波和天线间分配能量是个关键问题.将待发射的信息分配到最有利的天线上传输接着利用载波间功率分配的算法进行载波间的功率分配,该算法的目标是使误码率最小.通过量化信道衰落简化了功率分配算法实现;通过量化功率分配因子的方式提高了无线链路的利用率.仿真结果显示:在误码率取0.1%时,对于有4个子载波的系统,较传统的算法,此算法能带来5dB的增益;随着系统载波数目的啬,性能进一步得到提高.     

一种新的群时延自适应均衡算法

为了补偿无线信道群时延特性所带来的影响,基于盲均衡器结构提出了一种优化的自适应均衡算法.该算法是基于最小均方误差准则的变步长LMS算法,通过自适应调节判决反馈均衡器两组横向滤波器的抽头系数,实现对信道群时延的自适应补偿.通过对16-QAM信号的仿真结果表明,新算法能够对有效补偿信道群时延带来的影响,并且明显降低系统的误码率.     

基于LMS的自适应智能天线研究

利用智能天线可以有效地减少多径效应所带来的影响,同时可以对干扰信号起到删除和抑制的作用,最终达到降低接收端误码率的目的.为达到这一目的提高系统的性能,文中提出了基于LMS的自适应智能天线,首先介绍了自适应智能天线的基本原理;其次,对最小均方误差算法和自适应滤波器作了详细的分析;最后,对文中提出的LMS自适应处理算法进行...     

基于导频结构的遥测时变信道均衡技术

信道均衡(Channel Equalization, CE)技术作为一种高效抗多径方法，在卫星通信领域有着广泛的应用价值。为提高均衡算法性能，提出一种基于面向判决的最小均方(Decision-Directed Least Mean Square, DD-LMS)算法及判决反馈均衡(Decision Feedback Equalizer, DFE)算法的自适应均衡技术。该技术基于导频训练序列方案及最小二乘法进行信道估计，在时域对畸变码元进行补偿；基于信号传输速率及信道特性设置导频数据结构，自适应切换信道均衡模式及步长因子，实现最优均衡性能。在遥测多径衰落信道下，该自适应均衡算法误码率为10^-5时约有0.5 dB增益，具有良好的系统稳定性。为满足实际应用需求，基于现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array, FPGA)平台进行实现，仿真及实测结果验证了该算法的有效性。     

基于恒模算法的天线阵多载波码分多址系统空频盲多用户检测

多载波码分多址(MC-CDMA)可以对抗频率选择性,天线阵可以提高系统的性能.本文首先提出一种基于恒模算法的天线阵MC-CDMA系统空频盲自适应多用户检测,该算法具有MN维权向量,结构相对复杂;进而提出一种空频联合约束恒模算法的盲自适应多用户检测,可以保证算法具有鲁棒性,收敛于期望用户,该算法具有M N权向量,结构简单.仿真表明,本文提出的算法比传统的基于波束成形的两步算法具有更好的误码率性能.     

基于遗传算法的最小误码率线性多用户检测

本文提出了一种多用户检测算法,算法基于最小误码率准则,应用内核密度估计方法来估计误码率函数,并采用基于实数编码的遗传算法来搜索误码率函数全局最小点。该算法解决了由于误码率函数存在局部最小点而难以用普通的梯度算法来求解全局最优点的问题。算法对初值的选取无特殊要求,可随机选取。仿真结果表明,梯度算法求解最小误码率检测器由于可能收敛到次优的局部极小点,故检测器不能达到最小误码率性能;而本文基于遗传算法的多用户检测由于能很好的避免收敛到次优的局部极小点,因而得到的检测器性能逼近最小误码率。     

An adaptive power distribution algorithm for improving spectral efficiency in OFDM

In this paper, we propose an adaptive power distribution algorithm which aims at improving the spectral efficiency in orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) under the condition that the target bit error rate (BER) should be maintained and the transmit power threshold should not be exceeded. This algorithm is based on the iterative mechanism. In every iteration, the power and the corresponding number of bits are loaded to the subcarrier at which there is a modulation mode demanding the minimum average incremental transmit power per incremental bit to guarantee the pre-designated bit error rate (BER) performance. The iterative procedure terminates once the transmit power threshold is reached. The performance investigations show the proposed adaptive power distribution algorithm always outperforms the scheme of equal power distribution in a large dynamic range of transmit power threshold. Moreover, the performance improvement is very large when the transmit power threshold is required to be low.     

混合STBC-VBLAST系统天线选择方案研究

研究表明MIMO系统中接收端SNR是一加权卡方随机变量,其权值为相应信道协方差逆阵的对角元素。为获得传输效率和传输可靠性间的折衷,利用协方差矩阵逆阵的对角元素,提出一种基于最小平均误码率（BER）的混合STBC-VBLAST发射天线选择方案。通过与传统无选择的VBLAST系统和有选择的VBLAST系统的BER和容量分别进行仿真比较,验证了所提混合STBC-VBLAST系统天线选择方案的优越性。     

MIMO空间复用系统的最小BER比特分配

该文基于最小误比特率(BER)准则,提出了多输入多输出(MIMO)空间复用系统的贪婪比特分配算法和基于二分法的比特分配算法。在总比特速率和每个发射天线分配相等功率的约束条件下,通过比特分配优化每个发射天线的调制方式,改善了系统的BER性能。仿真结果表明,与传统的MIMO系统相比,比特分配的MIMO系统可获得显著的信噪比(SNR)增益;与功率分配相比,比特分配在性能损失很小的情况下减少了每个发射天线的功率放大器的动态范围。     

基于MMSE准则自适应预处理算法研究

自适应OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)系统根据信道情况自适应地分配各个子载波发送的比特和功率,在频率选择性衰落信道条件下,它比传统的OFDM系统有更好的误比特性能。提出了一种基于MMSE准则的自适应预处理算法,并将该算法应用于自适应OFDM系统,与基于最大信息速率设计的自适应OFDM系统相比,误比特性能有了显著提高。     

MIMO-OFDM系统中跨层媒体接入控制

针对MIMO-OFDM系统,提出了一种基于时隙ALOHA协议的随机接入方案,该方案利用一个简单的中心控制器和物理层的自适应调制技术以及MIMO迫零信号检测算法,在媒体接入控制层提供多包接收能力,解决包冲突问题。在满足用户BER要求的前提下,研究了系统最大化吞吐量时,接入同一子载波的最优用户数,并为此设计最佳的接入请求概率。仿真结果表明,最优接入天线数大约为接收天线数的四分之三,此时可以获取最大的吞吐量。     

存在信道反馈延迟时Turbo-BLAST系统的自适应功率分配算法

该文针对信道反馈有延迟的Turbo-BLAST系统,以误比特率(Bit Error Rate, BER)为优化目标,提出次优和最优两种自适应功率分配算法。通过系统建模和性能分析,推导出系统瞬时信噪比(Signal Noise Ratio, SNR)的条件概率密度函数,利用数学变换得到信道反馈有延迟时系统BER的表达式。发送端在总功率约束条件下,分别采用拉格朗日极值法和牛顿迭代法求解功率分配矩阵的次优解与最优解。接收端采用基于迫零(Zero Forcing, ZF)准则的软干扰抵消算法进行迭代检测。仿真结果表明,和等功率分配相比,采用该文所提两种算法均可改善系统的BER性能。最优功率分配算法以增加计算复杂度为代价更好地改善了系统的BER性能,而接收端的迭代检测可进一步改善系统性能。     

Performance analysis of uplink spatial multiplexing MIMO MT‐CDMA over multipath fading channels

In this paper, we consider multiple‐input multiple‐output (MIMO) multi‐tone code division multiple access (MT‐CDMA) uplink transmission over multipath fading channels. The zero‐forcing vertical Bell Laboratories layered space‐time architecture (ZF V‐BLAST) algorithm and maximum ratio combining scheme are applied at the receiver. The average bit error rate (BER) expression is derived provided that the number of receive antennas is not less than that of transmit antennas. The BER expression is verified by simulations. Numerical results show that the numbers of transmit and receive antennas have significant effects on the BER performance of the considered system. Spatial and path diversity show different capabilities to improve the BER performance. The MIMO MT‐CDMA system based on the ZF V‐BLAST algorithm is capable of achieving a better BER performance and a higher capacity than the conventional MT‐CDMA system. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.     

Threshold-Based Substream Selection for Closed-Loop Spatial Multiplexing

We propose a low-complexity closed-loop spatial multiplexing method with limited feedback over multi-input-multi-output (MIMO) fading channels. The transmit adaptation is simply performed by selecting transmit antennas (or substreams) by comparing their signal-to-noise ratios to a given threshold with a fixed nonadaptive constellation and fixed transmit power per substream. We analyze the performance of the proposed system by deriving closed-form expressions for spectral efficiency, average transmit power, and bit error rate (BER). Depending on practical system design constraints, the threshold is chosen to maximize the spectral efficiency (or minimize the average BER) subject to average transmit power and average BER (or spectral efficiency) constraints, respectively. We present numerical and Monte Carlo simulation results that validate our analysis. Compared to open-loop spatial multiplexing and other approaches that select the best antenna subset in spatial multiplexing, the numerical results illustrate that the proposed technique obtains significant power gains for the same BER and spectral efficiency. We also provide numerical results that show improvement over rate-adaptive orthogonal space-time block coding, which requires highly complex constellation adaptation. We analyze the impact of feedback delay using analytical and Monte Carlo approaches. The proposed approach is arguably the simplest possible adaptive spatial multiplexing system from an implementation point of view. However, our approach and analysis can be extended to other systems using multiple constellations and power levels.     

一种基于错误传播补偿的V—BLAST自适应比特和功率分配算法

本文探讨了V-BLAST系统在总发射功率受限和一定目标误码率要求的前提下,基于自适应调制时间块的比特、功率分配问题,分析和比较了系统在采用不同串行干扰抵消顺序时的抗信道时变性能和抗错误传播性能,找出了在BER和速率两方面性能最优的串行干扰抵消顺序。针对错误传播对系统BER性能的冲击,提出了一种新的基于错误传播补偿的V-BLAST自适应比特、功率分配方案。仿真结果表明,该方案能显著提高系统在时变信道下的BER性能,有效增大自适应调制块长度,减小反馈开销。     

Turbo-BLAST系统中天线选择和功率分配算法

提出一种适用于Turbo-BLAST系统的自适应天线选择和功率分配算法,所提算法以误比特率为优化目标,并且考虑了信道估计误差的影响.在总功率约束条件下,采用所提算法进行天线选择和自适应功率分配,并利用软干扰抵消算法对接收信号进行迭代检测,以进一步改善系统性能.仿真结果表明:采用所提算法可以显著改善系统的误比特率性能.