基于人工噪声和NOMA安全传输策略分析研究

物理层安全技术利用无线信道特征来实现信息的安全通信,有效克服了传统安全技术依赖于窃听者有限计算能力的缺陷。此外,由于非正交多址接入技术（NOMA）满足多用户同时接入,大大提高了频谱效率而备受关注。针对下行多输入单输出（MISO）系统的安全和速率（SSR）最大化问题,提出了一种基于人工噪声（AN）的NOMA波束成形方案;构建了满足用户最小安全中断概率的约束条件下的SSR最大化问题,并确定最优传输参数闭合表达式。最后,通过数值结果验证了所提方案优于传统的基于AN的正交多址方案和没有AN的NOMA方案。     

多用户最佳中继NOMA系统性能研究

针对多用户多中继非正交多址（NOMA）接入系统,提出了基于全双工解码转发的多用户最佳中继NOMA系统.基于最大最小准则,提出了可使目的用户获得信息速率最大化的最佳中继选择方案;分析了目的用户中断概率,推导了其闭合表达式.仿真结果表明,若不考虑优化的用户排序,所提最佳中继选择方案的优势与用户个数和中继转发功率有关;若考虑优化的用户排序,采用所提最佳中继选择方案始终可以实现最佳的目的用户性能.     

PDMA的可见光通信系统

提出了一种基于新型非正交多址接入技术——图样分割多址接入（PDMA）技术的可见光通信系统.PDMA技术可同时优化多用户可见光通信系统的发送端和接收端,实现非正交传输.在发送端,在相同的时域和频域资源内,为实现资源复用,需要将多个用户信号的功率域、空域、编码域进行单个或多个联合编码.接收端进行多用户检测时,采用消息传递算法优化可见光通信系统的整体性能.相比于正交频分复用多址接入技术,PDMA技术在支持用户数量方面能够提供150%的过载增益.对可见光通信系统进行了理论分析、模拟仿真和实验验证,实验结果表明,在有限的LED带宽约束下,当误码率达到10^-3时,传输距离可达120 cm.     

可变随机域宽度的多用户机会频谱接入方案

在分布式多用户频谱接入(OSA)环境下,从用户间信道选择同步问题成为干扰系统全网吞吐量的重要因素. 为解决该问题,提出一种基于可变随机域宽度的多用户频谱接入方案,在充分利用随机化接入方式避免用户间同步的同时,通过改变可供随机接入选择的信道数(即随机域宽度),达到最优信道选择与同步避免的折中. 仿真结果表明,相对于传统的全频段随机化接入同步避免方式,本方案可有效提升多用户机会频谱接入系统的全网吞吐量.     

基于文化算法的多用户OFDM系统资源分配

为了最小化多用户OFDM系统的发射功率,提出利用文化算法搜索最优的子载波和比特分配方案.在传统的进化算法基础上引入了指导搜索的信仰空间,使搜索效率更高,同时使得优化目标与优化变量都比较容易数值定量化.对文化算法与遗传算法、多用户自适应OFDM算法进行仿真比较,结果表明:文化算法在迭代次数上小于遗传算法,收敛性显著提高,...     

基于U-D分解滤波的盲空时多用户检测算法

多用户检测作为CDMA系统的抗多址干扰环节,在16bit或32bit专用微处理器或DSP上实现,采用卡尔曼滤波算法的最佳多用户检测算法必然面临数值计算稳定性的问题．文中提出利用U-D分解渐消记忆滤波算法估计CDMA系统多用户接收器的最优判决向量,构造出一种收敛速度快、跟踪性能好、数值稳定性好的高性能盲空时多用户检测算法．仿真实验表明,该方法具有很强的抗多址干扰能力和较高的数值鲁棒性．     

MIMO-MAC中改进的空时码传输方案

为了消除两用户的多输入多输出多址接入信道(MIMO-MAC)中用户间的干扰,提出了一种基于有限反馈的空时码传输方案.每个用户采用基于相位旋转的速率为2的空时码,每个码字自身需要一个反馈角度,对接收信号进行简单相加后可消除多用户干扰,实现全分集.与MIMO-MAC中已有的基于有限反馈的空时码传输方案相比,所提方案增大了接收端的信噪比,提高了系统的可靠性.     

多用户OFDM自适应组合调制及比特分配算法的实现

将自适应技术应用于多用户正交频分复用系统,能够提高频谱利用率,降低系统发射功率,从而使系统的整体性能达到最优;针对多用户OFDM系统,将其信道分配和比特分配相结合,提出了更优的多用户OFDM自适应组合调制比特分配算法(MCABA).根据信道特性的瞬时估计值,自适应地为各用户分配子信道和比特,在给定误码率的条件下使总的发送功率最小,仿真结果表明,该算法计算简单,优化效率高,可以达到接近理论上的最优水平.     

NOMA系统的被动中继选择策略

非正交多址接入技术能够实现更高的频谱利用率、更大的吞吐量和更低的传输延迟,因此被认为是5G网络中多址接入的重要技术之一.为提高非正交协作系统的中断性能,针对非正交多址接入系统的下行链路场景,设计了基于解码转发协议的分布式被动中继选择方案,推导了系统中两用户各自中断概率的闭式结果和高信噪比下的近似结果,最后通过仿真分析得...     

基于二分图最大赋权匹配的网络编码中继选择

针对多用户多中继场景,为了进一步提升系统的吞吐量,需要为用户选择合适的中继协助其传输. 考虑到多址网络编码中继的中继选择问题是一个复杂的优化问题,为了降低其求解复杂度,将中继网络建模为带权二分图,中继选择最优解即转化为图论中求二分图最大赋权匹配问题. 分别将Kuhn和Munkres（KM）算法和贪婪算法应用于多址接入中继网络的中继选择,蒙特卡洛仿真结果表明,KM算法求解的遍历容量略高于贪婪算法.     

一种抑制多路OFDM信号峰均比的SG-PTS算法

由于多路正交频分复用信号是由多个不同频带的正交频分复用信号叠加而成的,其信号峰均比过大的问题较之单路正交频分复用信号更为严重, 并且针对单路正交频分复用信号的降峰均比算法难以适用于多路正交频分复用系统,因此提出了分组部分传输序列算法和简化分组部分传输序列算法。这两种算法首先将多路正交频分复用信号进行分组并将组内信号相加,继而将相加得到的信号分别乘以一个相位旋转因子后再次相加,通过选择最优的相位旋转因子组合来降低信号的峰均比。另外,与分组部分传输序列算法相比,简化分组部分传输序列算法可以进一步降低寻找最优相位旋转因子组合的计算复杂度。仿真结果表明,简化分组部分传输序列算法能有效地抑制多路正交频分复用信号的峰均比且实现复杂度适中。因此,提出的降信号峰均比算法更适用于实际的多路正交频分复用系统。     

多用户OFDM自适应组合调制及比特分配算法的实现

将自适应技术应用于多用户正交频分复用系统，能够提高频谱利用率，降低系统发射功率，从而使系统的整体性能达到最优；针对多用户OFDM系统，将其信道分配和比特分配相结合，提出了更优的多用户OFDM自适应组合调制比特分配算法（MCABA）。根据信道特性的瞬时估计值，自适应地为各用户分配子信道和比特，在给定误码率的条件下使总的发送功率最小，仿真结果表明，该算法计算简单，优化效率高，可以达到接近理论上的最优水平。     

Feedforward and feedback optimal control for linear time-varying systems with persistent disturbances

The optimal control problem was studied for linear time-varying systems,which was affected by external persistent disturbances with known dynamic characteristics but unknown initial conditions. To damp the effect of disturbances in an optimal fashion,we obtained a new feedforward and feedback optimal control law and gave the control algorithm by solving a Riccati differential equation and a matrix differential equation. Simulation results showed that the achieved optimal control law was realizable,efficient and robust to reject the external disturbances.     

基于白化残留ICI和噪声的最优线性ICI消除算法

针对传统算法将残留载波间干扰（ICI）当白噪声处理引起系统性能下降的问题,提出一种白化残留ICI和噪声的最优线性ICI消除算法. 首先对残留ICI和噪声进行白化,其次基于最大化系统可达速率,推出了最优线性ICI消除矩阵,并结合连续干扰消除算法,实现了时变信道带来的时间分集. 仿真表明,该算法克服了传统算法带状近似引起系统性能损失的缺点,并适用于当前信道估计精度下的OFDM系统.     

Adaptive resource allocation for multi-user multi-server power-line communication OFDM systems

The bits and power allocation model of adaptive power-rate mixture for multi-user multi-server power-line communication systems was analyzed with the restrictions of maximal total power, fixed rate for each real time (RT) user, minimal rate for each non-real time (NRT) user, maximal bits and power for each subcarrier in each orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbol. An algorithm of resource dynamic allocation in the first OFDM symbol of each frame and resource optimal adjustment in the latter OFDM symbol of each frame was proposed. In the first OFDM symbol of every frame, resource is firstly assigned for RT users so as to minimize their total used power until satisfying their fixed rates; secondly the remainder resource of power and subcarriers are assigned for NRT users so as to minimize their total used power until satisfying their minimal rates also; lastly the remainder resource is again assigned for NRT users according to the proportional fairness strategy so as to maximize their total assigning rate. In the latter OFDM symbol of each frame, bits are swapped and power is adjusted for every user based on the resource allocation results of anterior OFDM symbol. The algorithm is tested in the typical power-line channel scenarios and the simulation results indicate that the proposed algorithm has better performances than the classical multi-user resource allocation algorithms and it realizes the multiple aims of multi-user multi-server resource allocation for power-line communication systems.     

一种高效的OFDM比特功率分配算法

针对802.11a中的数字调制方式:BPSK,QPSK,16QAM,64QAM(星座图采用格雷码编码,每个子载波最多承载6比特),每次对?RT/6」个功率增量较小的子载波分配2bit.仿真结果表明:改进的比特功率分配算法与Hughes-Hartogs算法的比特功率分配结果一致,但是计算复杂度小于Hughes-Hartogs算法的50%,并随着传输速率或子载波数的增加而进一步降低.     

改进的GA-PTS降低OFDM峰均比

提出了一种使用相位因子优选对方法改进GA-PTS以降低OFDM的PAPR的算法。改进算法根据具有低PAPR值的不同PTS子块求和有更大的概率获得具有低PAPR值的传输信号,将GA-PTS中基因交叉步骤变为选择相位因子优选对,达到进一步提高GA-PTS降低系统PAPR的目的。仿真结果验证了该算法可以获得低于传统GA-PTS算法0.2 dB左右的PAPR性能。     

基于IEEE 802.11a标准的简单时间同步算法

时间同步是OFDM系统的关键技术之一,基于IEEE 802.11a标准的训练序列结构,通过改进相关函数和判决条件,提出了一种简单的相关时间同步算法.自相关函数改进之后,明显减小了自相关函数值的波动范围,为最佳判决门限的选择提供了可能.同时,通过增加判决宽度,使得相关算法在大频偏时也能取得良好的效果.仿真结果显示,帧检测概率为90%,频偏为200 kHz时,提出的算法与传统相关算法相比,SNR提高了8 dB.     

用BERC算法降低OFDM系统的峰值平均功率比

重点讨论了降低峰值平均功率比的BERC算法,并把该算法与剪波法进行了比较,仿真结果表明把OFDM和该算法结合可以有效克服OFDM系统峰平比过高的问题,使OFDM调制技术成为未来无线通信技术的首选。