蜂窝通信的空分多址:概念、算法和性能

蜂窝通信采用空分多址正在移动通信领域引起广泛关注。本文对空分多址的基本概念、空间信道模型及其知识利用、上下行链路的实现方法和算法、以及对系统性能的改善等诸方面，进行了比较全面的论述。对目前空分多址研究中值得关注的问题，表达了作者的观点。

利用旋转不变技术实现方向／频率联合估计

本文提出了方向／频率联合估计的新方法。由并行阵列信号数据联合估计多个窄带辐射源信号的到达方向和频率，避免了二维信号子空间搜索和多项式求根。利用计算机ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ试验研究了算法性能。

高分辨时—空二维谱分析的并行处理方法

采用并行处理方法，实现了窄带信号源频率─方向二维估计的直接计算，避免了二维平面上的搜索过程，提高了二维谱估计的实时性。

多信号波长与方位的联合估计及其全局优化算法

论述了多辐射源波长与方位同时估计问题。建立了宽频段阵列信号模型,给出了波长与方位的最大似然估计及其全局优化算法,计算机模拟结果证实了算法的有效性。

噪声子空间法的宽频段分析

分析了均匀线阵噪声子空间法在宽频段多信号环境下存在的主要问题:不能保证频率和空间方向矩阵的列矢量线性独立、使用方向矢量搜索方法时不能同时正确估计多个信号到达方向两个问题。分析所得结论对于探索利用一维(1—D)方法实现宽频段多信号同时测向具有有益的参考价值,计算机模拟结果证明了本文分析的正确性。

基于正交投影的频率/方向估计

利用正交投影矩阵的零空间构造信号的频率矢量空间和方向矢量空间，实现多个窄带辐射源的频率／方向估计，避免了常用的特征值分解以及频率与方向的配对过程，计算量小，且适用于较低信噪比和较短数据。

频率捷变信号的频率／方向联合估计

提出一种利用并行阵列数据联合估计频率捷变信号（ＦＡＳ）的频率和ＤＯＡ算法。这种算法能同时估计频率和ＤＯＡ，并自动地将它们配对，从而识别不同的ＦＡＳ。计算机模拟结果表明这种算法是有效的。

MIMO-OFDM系统中一种有效的信道估计方法

提出了一种MIMO-OFDM(Multiple Input and Multiple Output-Orthogonal Frequency Division Multi-plexing)系统中的信道估计实现方案.该算法采用STBC(Space-Time Block Code)训练序列,利用LMS(Least Mean Square)迭代算法估计信道响应,避免了矩阵的求逆运算,与基于MMSE(Minimum MeanSquare Error)的MIMO信道估计算法相比,具有运算复杂度低、跟踪能力强的优点.计算机仿真结果显示了该算法的有效性和优越性.

车用自组网信息广播

车用自组网作为移动自组网在智能交通系统中的应用,有望为人们提供更安全、效率更高的旅行方式.广播协议为危险警告、协同驾驶、路况通报等交通信息的发布提供了有效途径.简要介绍了车用自组网的特点和应用分类.采用分析和比较方法,讨论各种信息广播协议的特点、性能差异和应用范围,并针对车用自组网的特点及应用需求指出未来信息广播模型的设计思想和突破方向.

一种基于跨层设计和蚁群优化的自组网负载均衡路由协议

针对大部分现有替代路径共同存在的替代路径老化和构建效率问题,本文提出了一种基于跨层设计和蚁群优化的负载均衡路由协议(CALRA),利用蚁群优化算法特有的信息素挥发方法实现对替代路径的老化问题,将蚁群优化和跨层优化方法结合起来解决自组网中的负载均衡问题,通过双向逐跳更新的方式较好的解决了替代路径构建效率问题,并将蚂蚁在所经过的各中间节点为路由表带来的信息素增量映射为蚂蚁离开源节点的距离、移动过程中所遇到的节点拥塞程度、节点当前信息素浓度和节点移动速度等各协议层的统计信息的函数,通过对各种信息所对应的参数赋予不同加权值的方法对概率路由表进行控制,改善了自组网中现有基于蚁群优化的路由协议中普遍存在的拥塞问题、捷径问题、收敛速度问题和引入的路由开销问题.仿真表明,CALRA在分组成功递交率、路由开销、端到端平均时延等方面具有优良性能,能很好地实现网络中的业务负载均衡.

非结构化P2P网络中稀缺资源的共享机制

非结构化P2P文件共享网络的应用日益广泛,当前的网络流量主要来自于此类网络中对各类文件资源的搜索。但是目前的搜索机制只适合获取流行资源,存在于个别节点上的稀缺资源很难被搜索到,而用户获取稀缺资源的收益并不小于流行资源,因此高效的搜索命中率将明显提高整个P2P网络的实用性。该文提出一种简单的分布式算法NLIR,使稀缺资源可以像流行资源一样具有较高的搜索命中率。新算法根据度数不同的节点,其处理查询的能力,存储能力,搜索命中率各不相同的特点将稀缺资源的索引副本均匀地扩散到网络中,体现了负载均衡的特性,并且在带宽费用和存储费用都有限的约束条件下,实现了稀缺资源高效的搜索命中率。

基于FPGA实现的超宽带无线通信跳时控制器研究

针对基于脉冲位置调制的超宽带尢线电发射系统中的跳时控制这一关键技术,提出了利用FPGA和可编程延时线实现跳时控制的方法,并制作了硬件电路。通过脉冲整形电路得到了跳时后的输出脉冲波形,并将跳时精度控制在50 ps左右。通过对波形中的干扰和跳时控制精度的分析,提出了可能出现的问题和解决方案。

超宽带无线电综述

超宽带无线电是一种全新的无线电技术 ,是无线通信领域的一次重大进步 ,在民用和军用通信领域有着广阔的应用前景 ,特别是对军队的通信、指挥和武器控制系统有着深刻的影响。在综合分析大量国外有关超宽带无线电技术文献和研究结果的基础上 ,首先从信号隐蔽性、处理增益、多径分辨能力、数据传输速率和系统容量等方面对超宽带无线电的特点进行了阐述 ,并与常规无线电 (包括跳频、直接序列扩谱、“蓝牙”、Home RF和 IEEE80 2 .1 1等 )进行了比较 ,分别介绍了目前国外超宽带无线电军事应用和民用研究的现状 ,最后指出了超宽带无线电技术的几个主要研究方向。

超宽带无线电抗干扰性能研究

该文分析了超宽带无线电在抗单频正弦干扰、部分频带干扰、阻塞干扰的误码性能,并对此进行了详细研究,得出了提高超宽带无线电抗干扰性能的系统参数选择策略,合理的参数选择使超宽带无线电有较强的抗干扰能力,并通过计算机仿真验证了理论分析的正确性。

超宽带无线传感器网络综述

集传感器技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理技术以及无线通信技术为一体的无线传感器网络是一种全新的信息获取、处理和传输技术。笔者在简要介绍无线传感器网络体系结构和应用领域的基础上,分析了以超宽带无线电(ultrwidebandradio)为基本传输手段的新型超宽带无线传感器网络与传统正弦无线电传感器网络相比所具有的优越性。最后,针对超宽带无线传感器网络的特点提出了几点研究设想。

自组网中一种基于跨层负载感知的按需负载均衡路由

本文提出了一种新的基于跨层负载感知的自组网负载均衡路由协议(CLLOR)。CLLOR在路由发现阶段和路由维护阶段将整个路径中各节点MAC层的总平均估计时延和路径总业务流负载结合起来共同作为路由选择和路由调整的重要依据,以实现网络业务流的均衡分布和均衡传输。协议通过禁止中间节点对路由请求进行应答和阻止不必要的路由请求分组经由重负载的中间节点转发,以保证路由发现时能够利用最新的负载信息,并避免了节点在重负载情况下成为新建路由的中间节点,使得协议具有一定的拥塞控制功能,以间接的方式实现了请求接纳控制。通过上述措施,可以很好地避免网络中出现拥塞节点,减少了网络瓶颈对网络性能的影响。仿真表明,CLLOR在分组丢失率、平均端到端时延和路由附加开销等方面具有良好的性能,其优良的分布式控制特征能适应自组网的动态环境。

频谱失配情况下TDCS性能分析及感知结果交换机制

在变换域通信系统(TDCS)中,通常假设收发两端频谱感知结果是一致的,若收发两端频谱感知结果不一致会使TDCS性能恶化。基于TDCS的基本原理,对收发两端频谱感知结果不一致(频谱失配)时的误码率性能进行了理论分析,推导并仿真验证了频谱失配情况下,理论误码率的表达式。为解决频谱失配对TDCS影响,提出了一种不需任何附加控制信道的TDCS收发两端交换频谱感知结果的机制。利用该方案,收发两端在交换各自的频谱感知结果后,利用双方频谱感知结果的交集进行通信,相当于收发两端处于同一频谱环境。最后,对该频谱感知结果交换方案进行了简单的理论分析。

基于FPGA的UART设计实现及其验证方法

UART作为RS 232协议的控制接口得到了广泛的应用,基于FPGA实现的UART设计可以使系统更加紧凑、稳定。系统结构进行了模块化分解,使之适应自顶向下(Top Down)的设计方法。核心部分采用有限状态机(FSM)实现,使控制逻辑直观简单,提高了设计效率。通过与计算机间的数据通信对设计的功能进行了验证,在此基础上衍生出一种将UART模块嵌入FPGA芯片与计算机互联进行功能验证和调试的新方法。

跳时序列对UWB系统多址性能的影响

通过变换超宽带(UWB)无线电通信系统的信号模型,分析了该通信系统的多址性能,给出了跳时序列与其所产生的多址干扰之间的关系,从而明确了跳时序列的相关性能对该通信系统误码率的影响。

基于Y形阵的空时二维波达方向估计

提出了一种适用于Y形阵的空时二维波达方向估计方法,在低信噪比下实现了无模糊的二维波达方向估计。该方法利用了Y形阵的特性,具有较好的稳定性和较小的估计方差。仿真结果证明了本方法的有效性。