基于TS-NGA的多作战智能体制导-攻击匹配优化

空中制导-攻击匹配(GAM)旨在确定武器单元、制导单元以及目标三者之间的最优匹配关系,以使多作战智能体任务联盟整体作战效能最大。分析了基于混合通信方式的多作战智能体制导-攻击匹配过程,建立制导攻击匹配约束优化问题模型,设计了一种禁忌策略的嵌套遗传算法(TS-NGA)对模型进行求解,算法的外层循环寻求武器单元和制导单元的最优配对,内层循环寻求武器单元和目标的最优配对。针对GAM问题特点,制定了编码与解码策略、交叉、变异规则以及选择、禁忌策略。仿真实验结果表明所设计求解算法能较好地解决三维变量的GAM问题模型。     

MIMO移动通信系统中的预编码技术研究

MIMO技术利用多根天线实现多发多收,能够在不增加传输带宽和发射功率的条件下,成倍地提高系统的数据速率;而预编码技术则可以利用接收端反馈回来的信道状态信息对信号进行预处理以改善信号的传输性能,从而达到消除干扰的目的,使得无线通信系统的可靠性得以提升。因此对MIMO系统预编码技术的研究,是解决如何提升无线通信系统性能的关键问题,具有重大的研究意义。     

多用户MIMO双向中继信道鲁棒预编码

在多用户MIMO双向中继系统中,若使用非理想信道模型,中继处仅能获得部分下行信道状态信息,这样将导致系统性能大幅度下降。由此提出基于最小信干噪比最大化的鲁棒预编码方案。仿真表明,该方案不仅可以使最差信干噪比最大化,也有效地改善了系统的比特误码率性能。     

Group-based user pairing for virtual MIMO in LTE

A user pairing method is proposed to improve the throughput gain of virtual multiple input multiple output (virtual MIMO) in 3G long-term evolution (LTE).The approach taken in this study separated the user pairing into four steps 1) the users are divided into two groups according to their signal-to-noise ratio (SNR), and different user pairing metrics are proposed for each group; 2) the scheduler chooses a user for transmitting by a given rule; 3) the scheduler searches the pairing candidate for the selected user in each group; 4) the scheduler chooses the final pairing user from the co-group and crossover-group candidates by using a marginal utility function, to balance fairness and efficiency.The method can improve the throughput of users with high SNR, and guarantee fairness for users with low SNR, so it can be used in 3G LTE systems.The article provides both theoretical analysis and simulation results to support the idea.     

一种加权均方误差最小化的鲁棒性干扰对齐算法

线性干扰对齐的一个常见优化目标是总传输速率最大化,但因为和速率函数的非凸特性而难以直接求解。加权均方误差最小化算法借助均方误差与和速率之间的等价关系解决了这一问题。这一方法需要获得准确的信道状态信息,在实际应用中,通道估计误差的存在会导致算法性能的下降。该文提出一种改进算法,在干扰对齐预编码矩阵与接收矩阵的优化求解过程中将通道估计误差的统计特性考虑在内。仿真结果表明,相比以往的加权均方误差最小化算法,该文算法对信道估计误差具有较高的鲁棒性,可以有效提高总的传输速率。     

可快速精确重建的毫米波MIMO近距离成像机制研究

毫米波成像在人体安检领域发挥了重要作用,引起了人们的广泛关注。现有的毫米波近场人体安检成像机制主要分为SISO和MIMO两种。SISO机制可实现快速精确成像,然而随着工作频率的升高,其所需天线数目迅速增长、天线间隔下降,不仅造成了系统成本提升,还使得天线耦合难以被抑制。MIMO机制虽然降低了成像所需的天线数目、增大了天线间隔,但目前无法实现类似SISO机制的快速精确重建。提出了一种可快速精确重建的MIMO近距离成像机制,定量给出了该机制的适用条件。与传统MIMO近距离成像机制不同,该MIMO近距离成像机制通过巧妙地设计MIMO子阵列,使其在近场成像中满足等效相位中心原理。因此它能够直接使用诸如距离迁徙算法（range migration algorithm,RMA）等各种基于SISO机制开发的精确且快速的成像算法去重建图像,兼顾了SISO机制和MIMO机制的优势。E波段的示例表明,在近场毫米波成像中,该MIMO机制与SISO机制具有同等水平的成像质量和成像速度,但相较于SISO机制,该MIMO机制的天线利用率、天线间隔可提升4倍以上。与传统MIMO成像机制相比,该MIMO成像机制不但有更好的成像质量,而且其重建速度大幅提升,在一个成像区域为1 m×1 m×0.2 m,体素尺寸为1.85 mm3的典型成像场景中,比传统MIMO成像机制快近200,000倍。仿真和实验结果验证了该成像机制的有效性。     

一种基于相异度的接收天线选择算法

对于多输入多输出系统天线选择算法而言,穷尽搜索算法能够达到最优的性能,但包含较多矩阵运算,计算复杂度较高。而传统基于相关度和相似度的天线选择算法虽具有较低计算量,但损失了较大的容量性能。针对这一问题,以容量性能为目标,提出了基于相异度的接收天线选择算法,分析了不同相异度下所提选择准则对系统性能的影响。与传统相关度和相似度天线选择算法相比,所提算法有效降低了计算复杂度,改善了系统的容量性能,仿真结果表明:所提算法具有较好的系统性能,适用于实时通信系统。     

基于知识辅助的MIMO雷达波形设计方法

该文针对雷达系统受到天线主瓣和副瓣杂波以及强干扰影响时性能下降问题,提出基于距离扩展目标和杂波先验信息的MIMO雷达波形设计方法。首先建立了目标函数,综合考虑了波束主瓣增益、旁瓣杂波抑制能力以及目标输出SCNR的改善性能;然后在优化问题求解中对约束条件进行松弛,使得波形矩阵空域和时域2维解耦合,从而实现空域波束形成和时域波形设计独立优化求解;其次利用L-BFGS算法设计恒模的发射波形矩阵,形成低副瓣的波束方向图和较深的强杂波抑制凹口,并基于目标输出SCNR最大化准则,利用迭代算法分步求解优化的主瓣发射波形和接收滤波器;最后通过电磁仿真的距离扩展目标数据验证所提算法的有效性。     

基于Turbo协同分集的通信方案的性能仿真

本文基于Turbo码和协同通信的相关理论,提出一种新的基于Turbo协同分集的协同通信方案。在加性高斯白噪声和瑞利快衰落的两种信道条件下的仿真结果表明,基于Turbo协同分集的协同通信方案比现有的基于Turbo编码的协同通信方案具有更优的误比特率性能。     

对协作系统自适应角色选择策略的思考

在传统协作系统基础上提出了一种新颖的自适应协作方式——机会角色选择协作.为进一步说明该策略,构建了一种最基本的两用户机会协作框架,其中两个用户相互竞争将各自信息发送给同一目的端.根据瞬时信道条件,两用户均可以机会地充当信息源角色,而另一用户将作为放大转发中继来为信源服务.同时,在此基础上提出并简要描述了一种最优的中心化角色选择策略(C-ROSE).该策略能够最大化目的端接收信噪比(SNR),进而提高系统传输性能.研究表明,通过这种动态、灵活、高效的节点角色分配方式,协作系统的传输可靠性可得到进一步增强,从而为构建稳固、高效、互惠的协作传输体系开辟了新道路.