基于加权总体最小二乘正则化方法的混合滤波器组最优化设计

模拟分析滤波器组的实现欠理想、系统噪声以及数字综合滤波器有效阶数实现所带来的系统误差均有可能造成混合滤波器组的设计出现解不稳定、无唯一解等病态问题,影响混合滤波器组的准确重构效果。本文首先给出了满足准确重构条件下,以综合滤波器组频域响应为求解变量的混合滤波器组线性求解模型。针对线性方程中系数矩阵以及目标向量受扰动误差影响特点,提出一种新的基于加权总体最小二乘正则化算法的IIR形式综合滤波器设计方法。算法以系统扰动误差最小化为目标函数,根据随机误差变量的二阶统计特性,采用加权总体最小二乘算法抑制滤波器实现误差以及随机噪声等扰动因素影响,使得到的综合滤波器组频域响应解的加权误差平方和最小化,并通过Tikhonov正则化方法优化病态情况下方程组解的稳定性。提出一种IIR类型的综合滤波器系数的求解算法,并利用正则化方法优化滤波器系数,提高系统稳定性。该方法可应用于过采样混合滤波器组的设计。仿真结果表明该算法的有效提高系统鲁棒性和改善重构性能。

基于加权最小二乘正则化方法的混合滤波器组最优化设计

模拟分析滤波器的实现误差以及数字综合滤波器有效阶数实现的设计误差造成的病态问题都将影响混合滤波器组(HFB)的重构效果。提出一种新的满足近似完美重构的基于加权最小二乘(WLS)正则化算法的IIR形式综合滤波器设计方法。该算法根据误差量二阶统计特性采用WLS算法抑制滤波器实现误差以及随机噪声等扰动因素影响,使得到的综合滤波器组频域响应解的加权误差平方和最小化,并通过Tikhonov正则化方法优化解的稳定性。提出一种IIR类型综合滤波器设计算法,并利用正则化方法优化滤波器系数,减小设计误差。该方法可应用于过采样HFB的设计。仿真结果表明该算法的有效提高系统鲁棒性和改善重构性能。

TD-LTE非理想信道互易性下的下行单用户波束成形算法

在TD-LTE系统中由于上下行信道的时变特性、干扰非对称特性以及射频器件非对称特性会影响基于信道互易性的波束成形技术应用,降低系统增益。针对非理想信道互易性下的预编码矩阵设计问题,以最大化接收信号平均信干噪比做为目标函数,通过计算信道状态信息(CSI)估计值以及互易性误差的统计自相关矩阵,构造正则矩阵束,将最大化接收信干噪比的预编码矩阵求解问题转化为正则矩阵束的广义特征向量求解问题。计算机仿真验证了算法设计的预编码矩阵能有效增强系统的鲁棒特性。

一种新的调制型混合滤波器组设计算法

针对经典的准确重构混合滤波器组设计问题,提出一种调制型混合滤波器组(MHFB)的设计算法,推导了分析滤波器组系数矩阵的行列式与原型滤波器系数的解析关系,给出了具有普适性的综合滤波器组解的一般形式,并讨论了因果、稳定系统的设计方法。针对多通道HFB设计复杂的问题,提出一种FIR形式综合滤波器组的优化设计算法,适用于多通道HFB的设计。仿真结果验证了算法的有效性。

基于总体最小二乘法的混合滤波器组误差补偿算法

模拟分析滤波器的实现误差以及各子带间的增益、相位失配误差的存在都将影响混合滤波器组(HFB)的完美重构效果。针对以往矫正方法对信号源稳定度要求高、调试复杂的缺点,提出一种模数混合的HFB失配误差矫正系统结构。利用伪随机噪声覆盖信号全谱且功率谱密度为常数的特点作为矫正信号源,根据其二阶统计量计算期望的补偿器频域响应。提出一种新的基于总体最小二乘(TLS)算法的IIR形式补偿器设计方法,推导了以IIR滤波器系数为未知变量的线性方程组,并利用TLS算法有效抑制设计误差以及量化噪声等扰动因素影响,优化滤波器系数,减小失配误差影响。仿真结果表明该算法的结构简单、易于实现,同时能有效改善HFB的重构效果。

一种新的平坦衰落信道频差估计算法分析

频差估计是接收机设计中的一项关键技术,本文提出一种新的适用于时变衰落信道的前馈式数据辅助频差估计算法,算法无需估计信噪比以及多普勒扩展,通过比较接收信号自相关函数的相邻相位差实现频差估计。该算法有效的扩大了频差估计范围并解决了相位展开问题。理论分析及仿真结果证明了该算法的有效性。

波束成形在TD-LTE-A系统中的性能优化

TD-LTE系统中的波束成形(Beam Forming)会受到收、发天线不对称性的影响。TD-LTE-Advanced(TD-LTE-A)系统中使用上行多天线发送可以解决天线不对称性的问题,因此需要对其分析以优化Beam Forming的性能。通过对上行多天线的信道状态信息(CSI)做特征值(SVD)分解,指出了Beam Forming对下行信噪比(SNR)的改善。针对Beam Forming模式下SNR和链路质量指示(CQI)的差异,提出了一种优化链路自适应的方法。数值仿真验证了优化后的TD-LTE-A相比TD-LTE的Beam Forming吞吐率最大提高了24%,其结论对商用TD-LTE网升级到TD-LTE-A具有显著价值。

LTE-A中下行参考信号冲突的性能分析

在LTE-A标准中,下行用户级的解调参考信号会与物理广播信道以及主、辅同步信号等冲突。终端可以不接收冲突的资源块甚至整个PDSCH/ePDCCH数据,这将对LTE-A下行系统性能产生较大影响。针对资源冲突情况,系统分析了基站和终端多种解决策略以及相应的理论性能。通过性能仿真给出了冲突解决策略的链路级性能增益。结合仿真结果,建议设备和终端共同改进来约束终端行为并提高性能。

5G毫米波大规模天线通信技术研究

相比第四代(4G),第五代(5G)移动通信需要在无线传输技术上取得突破性创新,以实现峰值吞吐率和频谱效率10倍的目标。进一步挖掘多天线的空间复用能力是实现5G的关键技术。首先介绍了毫米波的无线传输特性以及外场实测性能结果;然后分析了大规模天线毫米波频段通信的技术特点,并就大规模天线在6GHz以下频段与毫米波应用进行对比。最后例举了大规模天线毫米波通信的典型应用场景,并针对各种场景的难点以及技术特点进行分析总结。

C-RAN网络中CoMP性能分析与优化

针对无线通信中的能耗巨大和移动用户潮汐现象带来的基站利用率低下问题,C-RAN作为一种基于集中化处理、协作式无线电和实时云计算架构的无线接入网架构,是一种低成本、高性能的解决方案。针对C-RAN网络中的CoMP性能,通过计算无线链路损耗分析了JT下的CoMP的理论增益。针对C-RAN网络规划设计问题,定性分析了CoMP增益与C-RAN网络Cell数的比例关系,最后结合仿真结果给出了合理的网络规划设计建议,且理论证明其能够很好地解决移动运营商所面临的上述挑战。

一种基于VisionMaster的机器视觉纠偏定位系统应用实现

针对新能源汽车动力电池自动化生产中广泛需求的定位纠偏技术,研究了基于机器人、机器视觉等先进技术的机器人手眼标定算法,设计了机器视觉辅助机器人系统自动化安装与定位硬件系统。基于专业图像处理软件VisionMaster,研发了自动安装机器视觉软件系统,以提高新能源汽车锂电池全自动产线的生产效率。

小动物透明骨骼标本的制作方法

透明骨骼标本对于研究动物的骨骼及其发育具有重要的参考价值,可显示一般解剖方法难以观察清楚的体内骨骼结构。而通过固定、去鳞皮内脏处理、预透明处理、染色、肌肉脱色、再度透明、整理和保存等方法步骤,可得到生动形象的透明骨骼标本。

BIM机电深化技术在通州区丁各庄公租房项目的应用

随着BIM技术在建筑业深度应用与推广,已逐步成为建筑业数字化、信息化转型的主要代表技术。在工程项目机电安装工程中,BIM技术以其协调性、优化性、可绘图的技术特点,为项目提供了良好的协调优化的技术环境。介绍了项目通过BIM技术应用解决项目机电系统繁多、管线密集、安装空间狭小等工程重难点,为项目顺利实施创造了极大的技术价值,同时项目在机电专业BIM技术应用的组织准备方面的创新做法以及整体的应用路径,为相关项目提供了良好的借鉴。

TD-LTE-A系统下行多用户CoMP联合预编码算法

LTE-A中多点协作传输(Co MP)技术可以通过多点协作发送、协作干扰消除等策略提高系统容量,特别是能增强小区边缘用户的接收信干噪比(SINR),改善通信质量,为此,针对多用户Co MP(MU-Co MP)中多流联合发送波束成形算法设计问题,以接收信号平均SINR最大化作为目标函数,通过计算信道状态信息估计值以及多用户干扰、噪声的统计自相关矩阵,构造正则矩阵束,将最大化接收SINR的联合传输预编码矩阵求解问题转化为正则矩阵束的广义特征向量求解问题,设计的权重矩阵既对准最大增益的波束方向,又能有效抑制用户及流间干扰.计算机仿真验证了该Co MP预编码矩阵联合设计算法能获得协作波束成形增益,且具有较强的鲁棒特性.

基于二阶锥规划法的混合滤波器组最优化设计

针对准确重构混合滤波器组(PR-HFB)的设计问题,给出了以综合滤波器组系数为未知变量的线性方程求解模型,并分别就一致方程和非一致方程的情况,讨论了方程组通解和相应的重构误差下界.针对一致方程唯一解的求解问题,通过以综合滤波器组阻带能量最小化为目标函数、HFB准确重构作为约束条件,提出一种基于二阶锥规划法的PR-HFB设计算法,该算法能有效解得方程组全局最优解,并可以推广到方程最小范数解的求解应用中.仿真结果表明,算法能有效计算得到满足准确重构的HFB唯一解.

MSK信号解调算法研究

MSK信号具有包络恒定、相位连续的优点,被广泛应用于无线通信领域.笔者对MSK信号的解调算法进行了分析总结,将MSK信号的解调算法分为最大似然序列检测法、逐码元检测法;综述了这两类算法的原理,并分析了其优点及存在的问题,然后对这些解调算法进行系统仿真及运算复杂性比较.文章最后结合MSK信号的应用前景分析了突发MSK信号的解调技术.

LTE-A下行单用户MIMO增强技术研究

无线通信系统中,基站可以针对信道空间特性采用不同的下行传输模式获得空间复用增益和波束成形增益以提升系统性能。LTE-A中的下行单用户MIMO增强技术,采用了基于码本以及非码本的预编码技术优化性能,有必要分析其技术特点和增益来源以指导产品设计。分析了LTEA中单用户MIMO技术演进的新特点,着重研究了新的双码本结构,在对信道属性匹配、码本搜索运算复杂度和UE上报载荷方面的改进。针对LTE-A预编码技术性能问题,通过计算机链路级仿真比较了LTE-A中基于码本以及非码本预编码技术的吞吐量性能,仿真结果表明码本技术较非码本技术具有一定优势。