多用户MIMO系统预编码技术的研究

在多输入多输出(MIMO)多用户通信系统下行链路中,当发射端知道信道状态特性(CSI)时,即对发射端进行预编码设计,使接收与发射联合处理可获得较好的通信性能.本文着重分析目前MIMO多用户系统下行链路的三种预编码技术,印直接信道求逆的迫零预编码、规范的信道求逆预编码和基于THP预编码.分析了迫零预编码性能不好的主要原因,可以由规范的信道求逆预编码进行改进,并得出非线形预编码THP预编码性能优于前面两种线形预编码.MATLAB仿真结果证明了以上分析.     

MIMO多向中继信道在完整数据交换模型下的自由度

多输入多输出（multiple input multiple output,MIMO）多向中继信道（multiway relay channel,mRC）的自由度（degree of freedom,DoF）分析是近几年的研究热点。研究半双工通信下两个用户集群,每个用户集群中K个用户的MIMO mRC可达到的DoF。其中,考虑完整数据交换模型,即用户集群中每个用户希望与此集群中其他所有用户交换信息。结合物理层网络编码,并利用信号对齐技术设计用户端和中继端的处理矩阵,优化系统可达到的DoF。通过对上行和下行链路分别设计信号对齐,并优化时隙分配,得到半双工通信下系统可达到的DoF。另外,当上行和下行时隙相等时,将结果推广到全双工通信,并验证了该信号对齐方案可以达到全双工通信目前最优的结果。     

MIMO下行多用户中继系统的线性收发处理设计

针对单源单中继多用户多输入多输出下行系统,提出一种基于规则块对角化的收发处理设计.考虑源端无法获得第二跳的信道信息和用户无法获得第一跳的信道信息的场景,对源-中继链路和中继-用户链路进行独立的收发处理设计.在中继处采用传统的规则块对角化方法抑制用户间干扰和噪声,并基于最小均方误差准则联合接收矩阵设计改进的迭代优化算法.仿真结果表明,该算法收敛较快,且很好地降低了低信噪比区域的误码率.     

基于Gram-Charlier分布的海面镜面散射模型

根据海面镜面散射理论和海面斜率分布理论,将海面斜率的Gram-Charlier分布应用于海面镜面散射建模,建立了以海面上10m高度风速为基准的、基于Gram-Charlier分布的海面镜面散射模型的雷达后向散射截面的计算方法.通过与实测数据的比较,验证了基于Gram-Charlier分布的海面镜面散射模型的正确性和适用性.通过仿真研究,系统总结了在不同风速、风向、极化、波段、入射角、方位向等条件下海面镜面散射的变化规律,对实际应用具有指导作用.     

海上甚高频数据通信系统中的多径时延

为改进传统的海上甚高频(Very High Frequency, VHF)的模拟通信方式,实现海上通信现代化,针对国际灯塔与航标协会(International Association of Lighthouse Authorities, IALA)和国际海事组织（International Maritime Organization, IMO）提出的VHF数据通信系统(VHF Data Exchange System, VDES)研究计划,建立基于正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)的数据传输模型.海上无线信道的多径时延的确定是建立OFDM系统的关键,因此通过建立海上无线信道的多径传播模型分析和计算海上无线信道的多径时延.通过实验证明,该方法能够获得较低的误码率,有效实现海上VHF数据通信.     

基于发射端相关的MIMO系统线形预编码的研究

在MIMO(multiple inputmultiple output)通信系统中,当发射端完全已知信道的状态特性时,接收与发射端的联合优化设计可获得较好的通信性能,然而由于实际MIMO通信系统中往往发射天线是相关的,只知道相关特性,并不知道信道的特性.本文提出基于发射天线相关系数矩阵分解MIMO系统线形最优预编码的设计方案.Monte Carlo方法仿真显示,具有明显的预编码增益性能.该设计方法可以应用到实际的具有反馈的无线多天线通信系统中.     

基于MRF高斯混合模型的海浪纹理背景目标区域分割

为进行海洋图像处理,根据海面背景的特点,提出1种基于马尔科夫随机场(Makov Random Field,MRF)高斯混合模型的海浪纹理背景目标区域分割方法.通过对海平面特征的分析,建立MRF先验模型;运用MRF和Gibbs分布理论,建立海浪纹理的MRF高斯混合模型;用期望极大化方法获取海浪纹理的参数;根据最小后验能量准则实现海浪纹理背景目标区域的分割.与采用经典分割方法进行对比表明,该方法可行.     

基于相位偏移的压缩感知无源多目标定位方法

无源定位作为一种新兴的定位技术,是安防监控、入侵检测和接触跟踪等被动传感领域的研究热点。其通过分析无源目标对无线链路的阴影效应来定位目标。相位是无线信号的一个重要特性,比信号强度更具细粒度。为提升定位性能,利用无线链路相位信息,提出基于相位偏移的压缩感知无源多目标定位方法。该方法将接收信号相位偏移值作为观测数据,结合变分贝叶斯推理,恢复目标位置稀疏向量。仿真实验结果表明,在6.5 m×6.5 m的监测区域中,基于接收信号强度的定位方法平均定位误差为0.579 0 m,而该方法的平均定位误差为0.254 7 m,定位精度提升超过1倍,且该方法具有较强的鲁棒性。     

漂角修正的欠驱动船舶航向鲁棒自适应控制

针对复杂海况下欠驱动船舶航向运动的非线性特性和海浪扰动问题,基于漂角修正设计一种反步航向控制器,并结合非线性扰动观测器提出一种鲁棒自适应控制方法。通过非零漂角对航向误差进行修正,利用非线性扰动观测器对艏摇方向存在的海浪扰动进行有效的估计,通过Lyapunov理论证明非线性扰动观测器与控制器结合后闭环系统的稳定性。仿真结果表明,提出的鲁棒自适应控制方法可以有效减小航向误差,提高航向控制性能。     

基于数字电视信号的无源雷达参考通道多径杂波抑制方法

无源雷达利用第三方辐射源信号进行运动目标检测,在现在和未来电子战中具有重要作用。该体制雷达通常采用相关检测方法,但参考信号中常伴随多径杂波干扰。仿真表明,参考通道存在多径杂波干扰使目标检测性能下降,增加虚警并抬升检测基底。抑制多径杂波,提纯参考信号是主要问题。结合数字电视信号特性,给出利用k-前向预测算法抑制多径杂波的原理,基于最小均方误差准则实现滤波。仿真和实测数据处理结果验证了该算法的有效性。     

MEIL――一种高吞吐量的无线网状网路由协议

由于无线网状网具有多网卡多信道,节点移动性低等特性,使用传统的基于最短路径的移动Ad Hoc网络路由协议并不能获得良好的性能。为此本文提出了一种新的无线网状网路由协议――MEIL算法,通过引入链路干扰度,节点负载度等概念,综合考虑了无线信道的丢包率,链路干扰以及节点的负载等多种重要因素,来确定路由判据,选择链路质量好、干扰小、负载轻的路径来传输数据,有效地提高了网络吞吐量。仿真结果表明,MEIL算法比AODV路由协议和DSDV+ETX算法更适用于无线网状网,在各种业务环境下其吞吐量,时延,到达报文量等性能均具有更好的效果。     

一种应用于卫星通信的间接时间同步方法

针对卫星扩频通信系统的时间同步需求,提出一种基于GNSS授时的卫星通信前向链路间接时间同步方法。通过由星地自发自收链路与锁相环构成的钟差间接修正环路,对发送端码时钟进行闭环修正。这将使前向链路信号起始扩频码相位在到达接收端的时刻与卫星导航授时模块输出的1 PPS保持精确稳定的同步。实现了不需要位同步的扩频信号定时接收。分析并得到间接时间同步误差表达式及其与环路带宽的变化关系,给出使同步误差最小的最优环路带宽值。星地链路试验结果表明时间同步误差随环路带宽的变化关系与理论分析一致,最佳环路带宽对应的钟差间接修正环路秒脉冲1σ同步误差约为20 ns,验证了本方法的有效性。在此同步误差条件下,接收端成功地进行扩频伪码的同步和电文解调,实现了卫星导航授时对通信的辅助。     

基于调和均值公平的多小区干扰协调功率分配算法

针对正交频分多址无线蜂窝系统下行链路,提出一种基于用户速率调和均值公平的多小区干扰协调功率分配算法.为了优先减轻小区边缘用户的同频干扰,把多小区功率分配问题建模为一个以用户速率调和均值公平为目标的非凸优化问题,并提出一种迭代算法求其接近最优解.该算法需要相邻的基站通过交互干扰信息进行相互协作.仿真结果表明,该算法在保证小区中心用户有较高通信速率的同时,极大提升了小区边缘用户的通信速率.     

2.4GHz MIMO 网状网络中一种固定信道分配方法（英文）

由于无线网路中链路质量的不稳定、信号的广播传输模式和节点之间存在的相互干扰,针对提高无线网状网络性能的信道分配和路由选择将更加复杂。采用多信道成为一种可选的提高网络容量的方法。本文提出了一种基于2.4GHz 802.11无线网状网络的一种固定信道分配方法,采用了多输入多输出技术使得网络中的数据流以流水线的方式进行传输。在这个场景下多条并行的流可以同时被激活,以此来提升UDP和TCP的传输性能。通过对802.11b网络中1、6和11三个相互不重叠的信道的分配,该信道分配算法在空间上实现邻居节点之间的干扰最小化,其中信道1和11被分配给网状网络的主干传输部分,信道6被分配给用户接入网络。文章最后通过NS2仿真实验,并对本文提出的算法进行了分析。实验结果证明网络的平均吞吐率有大幅度提升,且多跳传输的延迟也被降低。     

基于神经网络的车联网频谱感知组合算法

针对车联网环境下无线频谱资源短缺的问题,提出一种基于神经网络的多条件频谱感知组合算法.该算法利用神经网络较强的多分类能力,将信号能量、协方差矩阵的最大特征值、最小特征值、迹和平均特征值融合作为神经网络特征参数实现合作频谱感知,并从理论上分析参数选择方案,算法还充分考虑信道多径衰落和阴影效应导致的信噪比很低的情况以及车辆...     

一种用于可见光通信的自适应OFDM系统设计与实验

可见光通信（visible light communication,VLC）作为一种新兴的无线通信技术,是目前针对无线频谱资源紧张的有效解决方案之一。根据VLC接收机电域接收信噪比的频域包络不变特性,提出一种低复杂度的自适应正交频分复用链路设计方案,并进行实验验证。结果表明,与已有的自适应等比特传输方案相比,本设计方法更好地利用了无线光信道的带宽资源,传输速率和BER性能等指标有明显提升。     

基于SeaWiFS对月观测数据的月球辐照度模型分析

由于月表没有风和流水的侵蚀,月球的反射特性十分稳定,非常适合作为传感器辐射特性监视和定标的参考光源。基于地基对月观测数据,研究人员提出月球辐照度模型。然而现有的模型精度有限,难以满足高精度的应用需求。基于SeaWiFS对月观测数据,对月球反射特性的影响因子以及现有的ROLO和MT2009这两种月球辐照度模型进行分析,为进一步优化月球辐照度模型提供借鉴。     

无线Mesh网络中基于链路层最优信道分配策略研究

无线Mesh网络技术具有通信地点任意性与实时性的特点,可以方便地扩大校园网覆盖范围。随着网络用户和业务多元化的推进,如何提高无线Mesh网络吞吐量和合理分配信道是多信道无线Mesh网络技术的关键。文章基于对现有信道分配方案的优点和方案制约的分析,提出一种链路层最优信道分配方案,并通过仿真实验进行验证。     

基于博弈学习的认知网络安全通信信道选择算法

认知用户针对多窃听节点场景下认知网络物理层安全通信,为最大化安全通信速率进行动态信道选择。非合作博弈建模认知用户可以在以下三种基于博弈学习的信道选择算法中实施安全通信信道选择行为,即虚拟行动学习算法、经验权重吸引(experience-weighted attraction,EWA)学习算法以及强化学习算法。算法仿真结果表明:虚拟行动算法与EWA算法性能相近,但虚拟行动算法收敛较慢且计算复杂度高,EWA算法收敛速度快且算法复杂度适中,而强化学习算法性能较差且收敛慢但计算复杂度低。     

基于EH的D2D通信中继选择算法

为了使D2D通信高效节能地选择中继节点,结合能量收集技术和D2D技术,构建一种基于能量收集的D2D通信单小区模型,提出一种基于能量收集的中继选择算法.利用能量收集技术收集设备周围干扰信号携带的能量为中继通信供能,避免设备因本身剩余能量低于阈值而发生通信中断或选择中继失败.在物理域分析能量收集功率和信道情况;受人类社会竞...