酉空时调制系统中基于球形译码的多符号差分检测算法

为酉空时调制系统设计的多符号差分球形译码能以较低复杂度获得最大似然检测性能.但该算法基于准静态信道假设,当将它用于快衰落信道时会出现严重的误码平层现象.文中基于连续衰落信道假设,将最大似然度量的一种递推形式嵌入自动球形译码中,构建了多符号差分自动球形译码算法,并以此为基础提出了降低计算复杂度的多符号差分近似自动球形译码与降低比较操作次数的多符号差分裁减自动球形译码.与现存的两种典型算法,即多符号判决反馈检测(MS-DFD)和非相干序列检测(NSD)相比,所提算法的性能明显优于MS-DFD,接近NSD的性能,但其平均复杂度远低于NSD,在大多数情况下明显低于MS-DFD的复杂度.     

隧道多中继协作通信系统功率分配与容量优化

基于多波模信道模型建立了矩形隧道多中继协作通信系统模型,给出了放大转发和译码转发协作模式下多中继协作通信系统的信道容量计算公式。在系统总功率受限的情况下,提出了基于遗传算法的隧道多中继放大转发协作通信系统优化功率分配方法和隧道多中继译码转发协作通信系统多重KKT优化功率分配方法,以优化系统的信道容量。仿真结果表明,隧道多中继协作通信系统优化功率分配方法可提升系统的信道容量。     

一种快衰落下正交空时分组码的译码

准静态衰落信道下正交空时分组码MIMO系统的一种简单最大似然检测算法性能接近于最大似然检测算法．但在实际时变信道干扰下，性能表现较差。本文分析提出了在多个发送和接收天线下能有效消除时变信道对简单最大似然检测算法产生干扰的算法改进。计算机仿真表明，针对时变信道下的正交空时分组码MIMO系统，该译码算法性能实现简单、计算复杂度低，性能接近最大似然检测算法。     

基于二元多跳WSN的信道容错的目标定位方法

针对信道退化的多跳无线传感器网络下的定位问题,基于最大似然估计提出一种新的信道容错的定位算法.传感器节点接收到的源信号强度数据被压缩量化为二元信号,经Rayleigh退化信道多跳中继到达融合中心.利用信道退化统计量和译码策略,推导出二元观测数据的似然函数,基于最大似然估计获得目标定位,进一步给出目标位置估计的克拉美-罗下界.仿真结果表明了所提出算法的有效性.     

分布式MIMO系统的复合信道容量分析

分布式MIMO系统结合了MIMO技术和分布式天线系统两者的特点,具有高容量、大覆盖范围、低损耗的优势,在未来4G通信中具有很好的应用前景。基于包含了路径损耗、阴影衰落和相关小尺度衰落的分布式MIMO信道模型,通过Monte Carlo仿真比较分析了分布式MIMO系统和集中式MIMO系统的信道容量,研究了空间相关性和路径损耗对信道容量的影响。仿真实验结果表明,分布式MIMO系统能有效降低小尺度衰落相关性的影响,可以获得更好的平均信道容量。     

用户多中继两跳MIMO系统中的容量分析

针对多中继MIMO无线通信系统,分析了多中继纯两跳情况下的中继处理方法,并将单中继多用户系统中的中继处理技术推广到多中继情况,同时应用脏纸编码算法,分别得到了两种中继处理技术下的信道容量,最后对它们的性能进行了仿真和比较。     

多跳无线传感器网络下信道感知的目标定位方法

针对资源有限、存在信道退化的无线传感器网络(Wireless sensor network, WSN),基于最大似然估计(Maximum-likelihood estimation, MLE)提出一种信道感知的目标定位方法. 把传感器观测数据量化为M位二进制序列,经过衰落信道多跳中继到达融合中心. 中继节点采用二元解码-前向中继策略,中继输出是被信道污染的中继信号的估计值. 在Rayleigh信道衰落和高斯信道噪声假设下,结合无线信道衰落的统计知识和解码策略, 推导了观测数据的似然函数,得到目标位置的最大似然估计. 此外,还推导了估计器性能的后验克拉美-罗下界(Cramr-Rao lower bounds, CRLB). 仿真结果表明,信道感知的方法能够减缓由于信道衰落和噪声所带来的定位性能的退化.     

基于MABC的中继系统资源分配策略

针对MABC的中继系统,对资源配置策略的优化问题进行研究,并将功率分配问题和中继选择问题相结合。基于此,提出了一种存在干扰情况MABC模型的多中继系统资源分配策略（IS-MABC-OPOR）。考虑双向中继系统干扰信号对其传输性能的影响,以通信链路信道容量最大化为优化目标,利用拉格朗日方法,对通信链路上的各节点进行了最优功率分配和最佳中继选择,给出了通信链路信道容量最大意义下的资源分配数学表达式。仿真结果表明,该链路的信道容量受中继节点位置以及链路总功率的制约,相比于等功率分配方案（EPA）、随机功率分配方案（RPA）和在所提方案的基础上加大干扰信号的信道增益,IS-MABC-OPOR方案有效提高了系统的信道容量,从而实现资源能够满足更高速率的业务传输需求。     

基于球形检测的MIMO均衡技术

均衡技术在提高MIMO频率选择性衰落信道传输质量的同时产生了极大的接收信号检测复杂度。以球形译码算法(SDA)为基础提出的多符号判决反馈球译码算法较好地解决了此问题。假设被检测的某个矢量信号外的其它信号已知,对接收信号表达式进行变换再运用SDA。理论分析和仿真结果表明,该方法可以用较少的计算量获得接近最大似然(ML)检测的性能。     

基于裁减自动球形算法的多符号差分空时译码

将裁减自动球形译码算法(PASD)应用于多符号差分酉空时译码。多符号差分酉空时译码可以克服快衰落信道中常规差分空时译码的误码平层问题,但其计算复杂度和多符号窗口的长度成指数增长关系。自动球形算法是最大似然性能球形译码算法中乘加次数最少的方案,裁减自动球形算法在性能恶化很小的前提下进一步减少了该方案的计算复杂度。将裁减自动球形算法应用于多符号差分酉空时译码,可以显著的减少计算量。通过仿真表明,方案在显著减少计算量的情况下,性能的恶化很小,达到了性能和复杂度的较好折衷。     

长期演进系统中一种低复杂度球形译码算法

在长期演进(LTE)系统中,球形译码算法拥有接近于最大似然(ML)的误码率(BER)性能。针对在16QAM和64QAM等高阶调制情况下球形译码算法计算复杂度和所需硬件资源的急剧增加,提出了一种调整符号搜索策略的改进型球形译码算法。该算法在不同的检测层采用特定的符号搜索方案,并结合一种基于信噪比的动态调整半径方法。在无线瑞利信道环境下,对各种球形译码算法进行了仿真。仿真结果表明,提出的改进型算法基本保持传统球形译码算法较低的BER性能,同时还有效地降低了计算复杂度和硬件实现复杂度。     

Bandwidth-efficient cooperative MIMO relaying schemes

Coded cooperative MIMO relaying schemes in which all successfully decoded signals from multiple sources are simultaneously forwarded by a multi-antenna relay to a common multi-antenna destination to increase bandwidth efficiency are proposed in this paper. These schemes facilitate the various retransmission strategies at relay and single-user and multi-user iterative decoding techniques at destination, suitable for trade-offs between performance, latency, and complexity. When channel state information (CSI) is available, pre-coding and power allocation at the relay can be exploited to enhance the information transmission reliability over the relay-destination channel, thus improving the overall system performance. Simulation result shows their superiority to direct transmission under the same transmit power and bandwidth efficiency.     

多中继协作空间调制的中继选择及性能分析

针对多中继协作空间调制(SM)系统中的中继选择问题,提出一种基于中继节点位置的选择方案,并将该方案应用于系统中,对系统的误比特率(BER)性能进行了分析.该系统在源节点使用SM技术,每一时隙仅激活一根发射天线,并基于中继节点的位置信息,在全部中继中选择最接近源节点和目的节点间中点的一个放大转发(AF)中继进行转发.运用...     

基于天线选择的全双工中继干扰抑制

在全双工中继协作通信系统中,中继发送端和接收端之间的干扰严重影响了系统的传输性能,因此干扰抑制是全双工模式下的关键问题。与引入权重矩阵的抑制方法不同,介绍了一种在中继发送端和接收端同时进行天线选择的干扰抑制方法。在多天线中继衰落信道系统中,基于最小化干扰信道的信道容量准则,中继发送端和接收端均选择合适的天线子集。在该抑制方法的基础上,理论分析了系统信道容量的闭式表达。仿真结果表明,天线选择方案改善了系统的信道容量和误码率性能,干扰抑制效果明显,同时降低了系统的复杂性。     

基于主客观赋权的多属性空间节点选择算法

针对空间协作传输中单属性协作节点选择算法无法兼顾系统可靠性和生存时间的问题,引入多属性决策方法（MADM）,综合考虑信道衰落等级、协作节点剩余能量和误码率三个属性对空间协作节点进行多属性评估,提出一种基于主客观赋权的多属性空间协作节点选择（SOW-CNS）算法。首先,根据信道受阴影衰落影响程度,建立两状态无线信道模型,分别为无阴影Loo信道衰落模型和有阴影Corazza信道衰落模型;其次,引入基于主客观赋权的多属性决策策略,使用层次分析法和信息熵法建立空间协作节点的主观属性权向量和客观属性权向量;然后,使用最大熵原理和离差和最大法计算主客观属性权向量;最后,利用主客观属性权向量与各节点的属性值计算各潜在节点的评价值,进而选出最佳协作节点参与空间信息协作传输。仿真结果表明,与传统最佳质量协作节点选择算法（BQ-CNS）、能量公平性协作节点选择算法（EF-CNS）和随机协作节点选择算法（R-CNS）相比,基于主客观赋权的多属性决策算法不仅降低系统误码率,而且能够获得更长的系统生存期。     

基于能量收集技术的无线协作网络中继选择

针对目前能量收集技术能够收集到的可用能量受限,导致无线协作网络中继节点处易出现能量短板的问题,为了避免整个网络因中继节点大量死亡而瘫痪,提出了一种基于能量收集技术的无线协作网络中继选择方案,即联合最大能量和最大数据传输链路的中继选择方案。首先,基于节点的能量收集状况,选出每跳中能量最大的节点进行解码转发;然后,结合每连续两跳的链路传输状态,选出与源节点和目的节点之间的数据传输信道最优者作为中继节点。结合Nakagami-m信道衰落模型,将该方案与随机选择方案、最大数据链路信道增益(MaDs)方案和基于中继-窃听链路最小信道增益(BNBF)方案进行对比分析,结果表明:在满足收集的能量足够用于下一时隙能量收集和数据传输的前提下,用于能量收集的比例越小,网络中断概率越小;联合最大能量和最大数据传输链路的中继选择方案在网络中断性能方面优于其他方案,其中断概率随信噪比的增大而减小,特别是当平均信噪比为38dB时,网络中断概率降到10^-5。     

协作通信中一种中继节点选择方案的设计

针对协作通信系统中源到中继及中继到目的两阶段的瞬时信道状态信息(CSI)影响系统整体误码率(BER)的问题,提出一种综合衡量两阶段信道系数的中继选择方案.首先,根据每个候选中继的CSI,比较源到中继及中继到目的的两阶段信道系数,选出两者中较差的信道状态;然后,按照较差的信道状态对候选中继排序,得到近似较优的中继节点集合;最后,从中选择两阶段信道系数之和最大者作为被选中继参与协作传输.仿真结果表明,当候选中继节点数为100及5,BER下降到10^-4及10^-5时,所提的中继选择方案与基于最优较差信道的中继选择方案、基于最近邻关系的中继选择方案相比,所需信噪比(SNR)分别降低了0.4 dB和0.2 dB.所提方案能够增加无线中继网络的信息传输范围,提高信息传输的可靠性.     

Joint rate and cooperative MIMO scheme optimization for uniform energy distribution in Wireless Sensor Networks

An energy efficient adaptive rate cooperative MIMO selection scheme is proposed for uniform load distribution in the cluster based wireless sensor networks. The intrinsic data flow direction in multi-hop cluster based sensor networks causes uneven load distribution in the network. The transit clusters and the clusters near the base station carry more network traffic than the other clusters. Cooperative MIMO can artistically reduce the per bit energy consumption, Space–Time Block Codes are designed to achieve maximum diversity for a given number of transmit and receive antennas with very simple decoding algorithm. In radio fading channel, STBC require less transmission energy than SISO technique for the same Bit Error Rate and can be employed practically in Wireless Sensor Networks by using the cooperative MIMO scheme. Considering Alamouti and Tarokh Space–Time Block Codes, the number of antennas at both the transmission and the reception sides are selected with respect to the cluster load. The crude energy consumption per cluster then refined through adaptive rate transmission. It has been shown that the load based joint adaptive selection of rate and cooperative nodes in clusters renders uniform energy consumption in the network.