面向无蜂窝通感一体化系统的智能波束扫描方法

传统的信息处理流程中,基于蜂窝网络的通信功能和基于无线电信号的感知功能是相互独立的。而未来的无蜂窝通感一体化网络采用了以用户为中心的理念,不再局限于传统的小区边界,以确保所有用户在服务范围内获得一致的覆盖和性能。同时感知和通信将被整合在一起,通信信号在数据传输的同时可以被用来实现对潜在目标的持续感知,从而实现更高效、更智能的信息处理和交互。本文在毫米波频段无蜂窝通感一体系统场景下,设计了一种智能的收发端联合探测波束码字选择方法。首先对接收端接入点的信息进行预处理,获得路径损失和目标的估计信息,并通过构造的统计量监测目标是否存在。随后,通过记录多次发射波束码字选择与回声信号的反馈信息,并利用强化学习算法探索最优码字与强反馈信息之间的映射关系,获得一种高效的波束码字探索策略。最后,通过不断调整通信环境和目标特性,基于深度强化学习的波束扫描模型能够排除对环境中先验信息的依赖,显著提高模型的泛化性能。仿真实验表明,相比于传统的波束扫描算法,所提算法探索到最优收发波束对需要的探索次数显著减少,这种优势在大规模波束组合的情况下更为明显。此外,即使在低信噪比情况下,所提算法依然能够通过少量尝试选择出最优的收发波束对。

基于非稳态MAB的LEO卫星跳波束时隙分配算法

针对低地球轨道(LEO)卫星系统中的跳波束资源分配算法不能适应小区业务动态变化等问题,提出了一种基于非稳态多臂赌博机(MAB)的LEO卫星跳波束时隙分配算法。首先,以系统二阶差分容量最小化为优化目标,建立了时隙分配和波束等级匹配的联合优化问题。其次,由于该问题非凸且难以直接求解,基于有效小区和有效关键小区的概念提出波束等级组合方案生成算法,从而生成所有可能的波束等级组合方案。接下来,提出了基于非稳态MAB模型的动态时隙分配方案,在最优波束等级组合方案下完成时隙分配与波束等级匹配的联合优化。最后,计算机仿真结果表明,所提算法在多种小区业务分布的情况下,系统平均冗余度均不超过20%;相比于其他对比方案,所提算法在保持较高的系统吞吐量的同时,还可以将波束平均重访时间控制在300 ms左右。

IRS辅助的星地融合认知网络中断性能分析

分析了智能反射面(IRS)辅助的星地融合认知网络系统的中断性能。首先,针对卫星采用点波束技术服务地球站,而基站通过智能反射面扩大通信范围,并采用非正交多址接入(NOMA)技术服务多用户场景,在系统采用认知无线电技术来实现卫星主网络与地面次级网络之间频谱共享的情况下,建立以地面用户平均信干噪比最大化为目标的优化问题;其次,基于角度域的信道状态信息提出了一种低复杂度的IRS相移设计方案,从而得到智能反射面相移矩阵;接着,分别推导出地面用户在固定和移动2种情况下的中断概率闭合表达式。为了进一步分析系统性能,推导了高信噪比条件下系统的中断概率近似表达式。最后,计算机仿真验证了中断概率表达式的正确性,并分析了主要参数对系统性能的影响。

基于速率分割的可重构智能表面辅助星地融合网络鲁棒安全传输方案

首先,考虑一个可重构智能表面(RIS)辅助的星地融合网络,卫星采用速率分割多址技术服务多个地球站,而地面基站则在RIS的协助下利用多播技术服务多个地面用户,同时还存在多个窃听者企图获取卫星的隐私信号。其次,在仅已知窃听者非完美信道状态信息的条件下,以所有用户的通信质量要求及最大窃听概率为约束条件,建立一个以最小化系统总发射功率为目标函数的联合优化问题。为了求解该非凸问题,采用S-procedure和连续凸逼近方法将复杂的窃听概率约束转化为可行的凸约束;利用基于核范数的惩罚函数方法提出一种鲁棒联合优化算法以迭代求解波束成形权矢量和发射功率。最后,计算机仿真结果验证了所提传输方案的有效性和优越性。

面向5G无线通信系统的关键技术综述

对未来无线通信系统的几种潜在的关键通信技术,如异构网络、大规模多输入多输出(MIMO)通信、绿色通信和毫米波通信,给出了较详尽的论述与讨论。首先简要介绍了未来无线通信网络结构的异构化变化所引起的复杂干扰信号的出现及能源消耗增加问题。介绍了大规模MIMO通信技术的优点,大规模MIMO通信的研究现状与研究难点。详尽叙述了分别以频谱效率、能源效率和资源效率最大化为目标的绿色无线通信传输优化问题的解决方案。最后,给出了进一步解决频谱稀缺问题的毫米波无线通信系统的混合波束成形的方案。

一种用于超高斯和亚高斯混合信号盲分离的新算法

揭示了ＩｎｆｏＭａｘ盲源分离算法也是以Ｋｕｌｂａｃｋ－Ｌｅｉｂｌｅｒ散度为代价函数的，它之所以能有效地用于语音盲分离，是因为所选取的非线性函数的导数能够近似为源信号的概率密度函数（ＰＤＦ）．由此又提出一种广义非线性ＩｎｆｏＭａｘ算法，该算法在估计分离矩阵的同时也对非线性函数进行迭代估计．实验结果表明这一算法能有效地分离任何超高斯和亚高斯信号的混合信号，包括语音。

非线性时间序列分析中系统建模和噪声抑制的交叉参考方法

本文将复杂非线性时间序列分析中的系统建模（ 或参数估计） 与噪声抑制这两个通常是分别或顺序完成的任务进行综合处理，提出一种交叉参考的统一框架，通过各自迭代算法中的交叉参考和积极作用改善性能．基于这一框架，建立了一个用于混沌时间序列分析的交叉参考迭代算法，仿真结果表明了该方法对性能的显著改善．根据不同的优化准则。

线性Infomax自组织算法的性能分析

自从Ｌｉｎｓｋｅｒ提出生物系统对信息的处理可能遵循信息传输最大化准则（Ｉｎｆｏｍａｘ）以来，Ｉｎｆｏｍａｘ算法已被成功地应用于很多领域。作者在“非线性Ｉｎｆｏｒｍａｘ自组织算法的盲源分离机理”一文中研究了输入－输出为非线性映射、无输入噪声时Ｉｎｆｏｍａｘ算法的性能，本文在以前工作的基础上，详细讨论了在输入－输出为线性映射、输入信号和噪声为高斯分布条件下Ｉｎｆｏｍａｘ算法的性能，并与传统的ＰＣＡ算法作了比较分析。

一种用于频率选择性信道的高速率单载波空时分组码系统

针对4根发射天线的宽带无线通信系统,提出一种两路复用的单载波空时分组编码方案.每一路信号均利用2根发射天线并采用满速率的正交空时分组码.本编码方案的码率为2,且只要求信道在两个连续的块内保持恒定.在接收端需要2根接收天线以分离两路空时编码信号,采用的干扰抵消和频域均衡算法具有较低的计算复杂度,且两路信号的检测均实现了满发射分集增益.

一种快速的动态Hough变换及其并行实现

本文提出了用于直线检测的快速动态Hough变换.它采用一维Hough聚类技术,因而其参数空间的峰值检测和解释比较简单,线段端点的确定及其连通性的检验也很容易,并节省了大量存储空间.此外,它只需进行整数运算,且运算次数只与象素点数呈线性关系,因而其速度很快.实验结果表明,它可以准确、快速地检测出直线.为满足实时应用的需要,本文还给出了该变换在Transputer网络上的并行实现方案.

适合于数字VLSI实现的指数相关联想记忆等效运算算法

适合于数字ＶＬＳＩ实现的指数相关联想记忆等效运算算法杨绿溪，王保云，何振亚（东南大学无线电工程系，南京２１００１８）自１９８２年Ｈｏｐｆｉｅｌｄ网络被用于联想记忆，人们一直在致力于研究新的高容量联想记忆神经网络，Ｒ．Ｍ．Ｇｏｏｄｍａｎ等人提出的指数相...

Transputer并行结构支持的通用神经网络模拟系统

本文介绍一个通用的神经网络模拟系统。该系统中的计算在多个Transputer处理器组成的环式结构上进行,用于矩阵运算的算法基于S.Y.Kung的工作,但进行了改进。为充分开发Transputer的计算能力,处理器之间采用数据块传送数据,且通信次数被尽量减少。该系统还提供了友好的人-机交互,没有Transputer系统概念和知识的用户也可以在DOS环境下直接使用。因此,该系统不仅速度极快。而且易于使用。

A Cross-Reference Method for Nonlinear Time Series Analysis in Semi-Blind Case

In this paper, we propose a cross reference method for nonlinear time series analyzing in semi blind case, that is, the dynamic equations modeling the time series are known but the corresponding parameters are not. The tasks of noise reduction and parameter estimation which were fulfilled separately before are combined iteratively. With the positive interaction between the two processing modules, the method is somewhat superior. Some prior work can be viewed as special cases of this general framework. The simulations for noise reduction and parameter estimation of contaminated chaotic time series show improved performance of our method compared with previous work.

低秩大模板二维卷积算法的脉动阵列设计

本文针对低秩大模板二维卷积运算的特点,给出了其快速算法,并利用基于相关图的三步骤映射法设计了其脉动阵列实现结构。该结构并行效率高,并可达到线性加速比。

DOS环境下IBM-PC与Transputer板的软、硬接口分析

本文以Transputer系统板B008为例,详细描述和分析了DOS环境下IBM-PC和Transputer板的软、硬接口。Transputer板上PC总线接口内的一系列寄存器与IBM-PC的I/O地址映射构成了硬件接口的主体,根据这种映射关系,PC机就可以向Transputer板发送数据和命令,使其按一定方式工作,或由Transputer板接收数据和命令信息以完成各种系统服务操作。软件服务器Afserver用于直接在DOS环境下引导和加载Transputer网络,并支持一种标鉴协议以允许PC机与Transputer板之间进行数据交换。Afserver使用户可以脱离Transputer开发系统而直接对Transputer网络加载运行。

保密通信中混沌遮掩法的实现方案研究

提出由一阶时延微分方程描述的无限维混沌系统，在结构上易于实现。本文将有用信号直接输入该系统以实现保密通信，理论推导和实验结果均表明在经历很短的过渡时间后，接收端和发射端能很快同步。本文的模型在很大参数范围内都能产生混沌，因此具有良好的保密性。

大规模MIMO OFDMA下行系统能效资源分配算法

针对大规模多输入多输出(MIMO)正交频分多址(OFDMA)下行移动通信系统,提出了一种基于能效最优的资源分配算法。所提算法在采用迫零(ZF)预编码的情况下,以最大化系统能效的下界为准则,同时考虑每个用户的最低速率要求,通过调整带宽分配、功率分配和基站天线数分配来优化能效函数。首先根据优化条件提出了一种迭代算法确定每个用户的带宽分配,然后利用分数规划的性质并采用凸优化方法,通过联合调整基站端的发射天线数和用户的发射功率来优化能效函数。仿真结果表明,所提算法在较少迭代次数的同时能够取得较好的系统能效性能和吞吐量性能。

多用户大规模MIMO系统能效资源分配算法

该文针对多用户大规模多输入多输出(MIMO)移动通信上行系统,提出一种基于能效优化的资源分配算法。所提方法在采用最大比合并(MRC)接收情况下,满足用户数据速率和可容忍的干扰水平约束条件下,以最大化系统能效下界为准则建立优化模型。根据分数规划的性质,把原始的分数最优化问题转换成减式的形式,进而采用凸优化的方法,通过联合调整基站端的发射天线数和用户的发射功率来优化能效函数。仿真结果表明,所提算法与穷举算法在能效上的差距不足9%,并且有较好的系统频谱效率性能,同时算法复杂度得到了显著降低。

基于上行多用户大规模MIMO系统能效优化算法

针对上行多用户大规模多输入多输出(MIMO)系统,提出了基于能效优化的资源分配方法。所提方法采用迫零(ZF)接收,以最大化系统能效下界为准则,系统功率消耗考虑电路功率消耗和发射功率消耗2部分,通过联合调整基站端的发射天线数和用户的数据速率来优化能效函数。首先,根据目标函数的性质,证明全局最优速率分配和天线数的存在性和唯一性,然后,根据分数规划的性质,把原始的分数最优化问题转换成减式形式,进而提出一种新的迭代算法。仿真结果表明,所提算法以较少迭代次数取得了接近最优算法的性能。

大规模MIMO多小区TDD系统中的导频污染减轻方法

由L个小区组成的大规模MIMO TDD系统中的下行用户和速率随着基站天线数M的增加主要受限于小区间的上行导频污染。假设小区内导频正交,小区间导频完全复用,分别推导了基站估计所有信道和期望信道的MSE闭式表达式MMSE和MMlSE,并获得了MMSE的下界为M(L-1)和MMlSE的上界为M(L-1)/L。并且发现随着天线数M的增长且当导频序列长度#较大时,#的大小对MMSE和MMlSE性能的影响很小,由此提出一种上行导频功率控制方法,即把通常的导频发射时隙分为两段,使交叉增益相对较大的小区间的导频发射时隙错开,从而提高MMSE和MMlSE性能,由此基站可以设计出更加精确的预编码,进而极大地提升了每小区下行多用户可达和速率性能。理论分析和数值仿真结果都验证了这一结论。