一种基于能量检测的协作式频谱感知算法

为提高认知无线电系统中频谱检测的可靠性,提出了一种基于能量检测的协作式频谱感知算法。利用授权用户的状态在相邻感知帧之间变化的概率小这一特性,通过将当前感知帧的能量值与相邻值相结合来判断授权用户状态,这样当授权用户使用授权频段时,所提算法能有效减小采样信号能量值骤减时发生误判的概率。另外给出了所提算法检测概率和虚警概率的闭式表达式。理论分析和仿真结果表明,所提算法比传统的协作式频谱检测算法检测性能好。

一种联合双时隙的资源分配算法

针对功率最小化问题,提出了一种联合双时隙的资源分配算法,利用相邻两个时隙信道状态整体一致而又具有差异的性质,根据第1时隙的信道状态,将信道状态好的用户的第2时隙的部分或全部速率提前分配,从而使信道增益大的子载波承载了较多的速率,最终降低了系统功率消耗。仿真结果表明,所提双时隙资源分配算法既能保证用户双时隙内的目标速率,又能够有效降低系统的功率消耗。

基于比特交换的多用户电力线通信系统资源优化分配

针对多用户电力线通信系统的资源分配问题,为了保证用户间的公平性,引入速率比例约束条件,建立了功率最小化模型,然后分步进行子载波分配及功率分配,并提出了一种基于比特交换的最优功率分配算法。该算法先根据各用户的目标速率要求,在其占用子载波上进行等比特分配;再根据功率最小化准则,将剩余比特分配给增加1比特所需额外功率最小的子载波;最后在各用户分配总比特不变情况下,根据比特交换准则在子载波间进行比特交换,从而使功率分配达到最优。在经典电力线信道环境下仿真结果表明,本文算法在满足各用户间速率比例约束下能够有效降低系统能耗。

一种基于子频带匹配选择的宽带压缩频谱感知方法

基于压缩感知的宽带频谱感知技术能有效降低过高的采样率和频谱感知复杂度。为了增强频谱感知中频谱信号的重构性能,根据宽带频谱信号具有的块稀疏特性,利用宽带频谱子频带划分的边界信息,提出一种改进OMP(MOMP)子频带匹配选择的宽带频谱重构算法,该算法旨在减少传统的OMP算法在频谱重构中的迭代次数,增强频谱重构的稳定性。仿真结果表明,基于该算法的宽带频谱感知方法不仅提高了频谱重构的准确性,而且有效缩短了频谱重构时间,具有很好的宽带频谱感知性能。

基于协作用户采样信号相关性的频谱感知算法

频谱感知技术是认知无线电系统的关键技术之一。本文提出了一种新的协作频谱感知算法,利用授权用户存在时协作用户采样信号之间相关,反之则统计独立的性质,设计采用所有协作用户采样信号的统计协方差之和作为检测统计量,结果相当于放大了授权用户信号能量而使噪声能量保持不变,因而能够更准确地判断出授权用户的状态。本文进一步在Neyman-Pearson准则下推导出了所提算法的判决门限和检测概率。最后,通过仿真验证了所提算法的有效性。

OFDM水声通信系统中基于中继选择的资源分配算法

针对水声通信中继系统中系统容量和中继选择问题,本文提出了一种基于中继选择的资源分配算法。首先将每条中继链路的信道增益等效为虚拟直传链路的信道增益,然后在等功率分配的前提下,根据信道信息最佳原则,提出了一种中继选择及资源分配的多用户迭代算法,以实现对每个用户的传输链路进行选择和子载波分配,最后通过线性迭代注水算法进行功率分配。仿真结果表明,所提算法在保证目标速率的前提下,提升了系统容量。

基于硬阈值迭代的电力线载波通信脉冲噪声抑制方法

在电力线载波通信系统中,由于脉冲噪声的存在,系统性能会受到严重影响。考虑到脉冲噪声在时域上具有稀疏性,基于压缩感知的脉冲噪声估计方法被广泛采用。提出了一种基于硬阈值迭代的压缩感知方法来估计脉冲噪声。该方法通过迭代求解更新阈值,然后利用阈值函数对脉冲噪声进行估计,最后在接收信号中减去脉冲噪声的估计值,完成对脉冲噪声的抑制。仿真结果表明,该方法能够准确估计脉冲噪声幅值点,同时在均方误差与估计信噪比的性能上都有提高。

双向中继认知无线电系统中的资源分配

针对基于解码转发(DF)双向中继的认知无线电系统中的资源分配问题,提出了一种功率分配和中继选择方法。首先利用中继链路信道增益的等效性,将认知用户和基站发射功率的分配问题转换到中继发射功率的分配问题上,然后根据认知用户、基站和中继的功率和干扰限制条件获得中继的发射功率,最后搜索出最大系统容量和相应的中继。仿真结果表明该文的方法不仅使系统容量得到改善,而且简化了功率分配,降低了复杂度。