基于Nakagami分布的风速概率分布拟合研究

准确拟合风速概率分布对估算潜在风场所蕴含的风能具有重要作用。引入二参数Nakagami分布对美国西部涵盖沿海、海岛和内陆的八个站点风速数据进行拟合,并对比瑞丽分布、伽马分布、威布尔分布、对数正态分布、广义极值分布以及JohnsonSB分布,使用决定系数、均方根误差、误差平方和以及Kolmogorov-Smirnov四个拟合指标进行校验。与参数较少的瑞丽分布、伽马分布、对数正态分布以及威布尔分布精度进行比较,Nakagami分布在八个站点的四个拟合指标均值中取得最优的拟合精度。与三参数的广义极值分布以及四参数JohnsonSB分布进行拟合对比,Nakagami分布在四个站点获得最优精度。根据风速数据的统计结果,当站点的平均风速低于3 m/s时,Nakagami比其它分布获得了更高的拟合精度。综合考虑Nakagami简便的计算及较高的拟合精度,其在拟合风速概率分布领域更具优势。

多音干扰下Nakagami-m信道传输Link16数据链的性能分析

Link16数据链的应用综合广泛,由于运用了跳扩频和编码技术使其具有强大的抗干扰能力。为了探究Link16数据链在衰落信道下的响应,在加性高斯白噪信道的基础之上,研究了Link16数据链经过Nakagami-m衰落信道的系统性能。着重推导了Link16数据链单脉冲结构在多音干扰下经过Nakagami-m衰落信道的误码率(bit error rate,BER)表达式,并给出了双脉冲结构BER公式。仿真实验结果验证了Link16数据链单脉冲结构在多音干扰下经过Nakagami-m衰落信道的BER公式的准确性,分析了多径参数对Link16数据链抗干扰性能的影响,得出增加衰落参数m和可分辨路径可以提升Link16数据链的系统性能,且当信干比一定、被干扰频点个数在25个及以上时系统BER达到10-1。

Nakagami-Gamma统计模型参数成像表征高强度聚焦超声致热损伤:体外研究

目的观察基于Nakagami-Gamma统计模型参数成像表征高强度聚焦超声(HIFU)致热损伤的效果。方法对离体猪里脊组织行HIFU热消融,于辐照间隙采集超声射频数据,以Nakagami-Gamma统计模型估计β参数并形成参数图,计算其与参考帧的对数差分;同步构建传统灰阶声像图和灰阶超声差分图,与Nakagami-Gamma对数差分图对比,根据热损伤区与周围组织的对比度噪声比(CNR)评价模型性能。结果利用Nakagami-Gamma模型可在灰阶声像图无明显相应表现时监测热损伤,且能明显提高消融区对比度。Nakagami-Gamma对数差分图的CNR[(1.04±0.60)dB]明显高于灰阶超声差分图[(0.35±0.18)dB](t=18.189,P<0.001),整体相对提升49.64%。结论Nakagami-Gamma统计模型可用于表征HIFU致热损伤。

Nakagami衰落环境下合并接收的平均错误概率

本文对最大比值合并,等增益合并及选择性合并等合并技术进行了归纳与总结,给出了各种调制方法在Nakagami信道下的错误概率的精确表达式或近似表达式。同时还给出了相应的计算方法。对这类问题研究中的主要理论工具进行了总结与分析。本文最后还讨论了这方面值得进一步研究的一些问题。

基于Nakagami衰落的分集合并系统性能分析

分集技术可有效提高无线通信系统抗衰落性能,通过将Nakagami衰落下的分集系统等效为单输入单输出系统,推导获得了选择合并(Selection combining,SC)、等增益合并(Equal gain combining,EGC)和最大比合并(Maximal ratio combining,MRC)3种方式下系统的输出信噪比和中断概率等性能表达式,并提出一种基于改进的Nakagami分集信道舍弃法模型用于数值仿真与验证。仿真结果表明,理论表达式结果与仿真值非常吻合,可用于辅助瑞利、莱斯和Nakagami等多种信道衰落下分集系统的参数选择、算法设计和性能评估。

随机序列直扩Rake系统在Nakagami信道下的性能

本文分析了用不同波形的二进制随机序列作扩频码的直扩系统在Nakagami下的性能,通过高斯近似,得到了系统的误比特率,最后给出了数值结果。

Nakagami衰落信道下NNC-DFH接收机抗部分频带干扰性能分析

该文提出了一种噪声归一化合并(NNC)差分跳频(DFH)接收机模型以提高差分跳频系统抗部分频带干扰能力。给出了Nakagami衰落信道下NNC-DFH接收机在部分频带干扰及背景热噪声下误符号率边界的闭式表达式,并采用矩生成函数法进一步求得了衰落指数m为整数时的简化性能边界。仿真结果表明:在非最坏部分频带干扰下,仅在衰落较弱且干扰能量较为分散的特殊情况下,线性合并(LC)DFH接收机性能略优于NNC-DFH接收机,其它情况下NNC-DFH接收机总是优于LC-DFH接收机,且干扰越集中性能优势越显著;在最坏部分频带干扰下,NNC-DFH接收机的抗部分频带干扰性能优于LC-DFH接收机,与信道衰落程度及干扰带宽因子取值无关。

Nakagami-m衰落信道下空时分组码的性能估计

基于等效单输入单输出SISO(Single-inputSingle-output)模型,利用矩量母函数(MGF)分析法,空时分组码STBC(Space-TimeBlockCoding)的误符号率是可以得到其准确闭式表达式的。对于独立同分布Nakagami-m衰落信道下的空时分组码的性能进行了研究,给出了采用M-PSK和M-QAM调制方案的不同空时分组编码矩阵误符号率的闭式解以及基于闭式解的解析性能结果,通过蒙特卡洛仿真验证了闭式解的准确性。还从调制方案的角度对于几种新的空时分组码的性能进行了一些新的讨论。

Nakagami衰落信道的统计特性分析与仿真

改进了一种产生Nakagami随机序列算法,讨论了Nakagami衰落信道的统计特性,其中包括接收信号的包络统计特性和3种分集合并方式下的电平交叉率、平均衰落延时,然后利用仿真模型对各种统计特性进行仿真和分析,并与理论分析结果进行了比较。

相关Nakagami衰落等增益分集性能分析

针对相关Nakagami衰落等增益合并(equal gain combining,EGC)分集系统性能不存在精确解析式的问题,提出一种基于矩匹配的高效近似分析方法.该方法将各支路信号等增益叠加后的复杂衰落近似等价为α-μ分布,利用α-μ变量的统计特性获得分集系统的信噪比分布、中断概率和平均误符号率等性能表达式.仿真结果表明,该方法实现简单,计算结果与理论值非常接近,可应用于多种信道衰落下EGC分集系统的参数设计和性能评估.

Nakagami-m衰落信道下固定增益中继系统性能分析

在Nakagami-m衰落信道下,分析了两跳固定增益放大转发中继通信系统的性能.首先采用基于概率密度函数(PDF)的性能分析法推导了无协作分集时系统的中断概率和平均误符号率(ASER)的闭合表达式,然后采用基于矩生成函数(MGF)的方法推导了有协作分集时系统的中断概率和ASER表达式以及接收信噪比的n阶矩的闭合表达式.仿真结果显示,所推导的闭合表达式与数值仿真结果吻合良好,协作分集和较大的m值可提升系统性能,中继前后两跳的信道质量对系统性能的影响并不相同.

卷积编码正交序列扩频多码CDMA系统在Nakagami衰落信道的性能

本文提出了一种可以有效地实现用户高数据率传输的卷积编码正交扩频多码CDMA系统，以适应未来移动通信业务发展的需求．此系统相似于多载波CDMA系统，对于用户传输的高速率数据首先进行串-并转换，对变换后的低数据流再进行卷积编码，然后再进行正交序列扩频调制．不同于多载波CDMA系统，各支路扩频信号用同一载波进行调制发送．这里，对此系统在Nakagami衰落信道的性能进行了计算，并对数值结果进行了分析．

一种空间相关的Nakagami-m衰落下MIMO-OFDM系统误码率计算方法

为了获得Nakagami相关衰落下各参数对MIMO系统误码率的影响,首先给出了一种新的MI-MO-OFDM系统模型.接着对空间相关的基于STBC编码的MIMO-OFDM系统在Nakagami-m平坦衰落下的信道误码率进行了研究,给出了一种误码率的表达式,分析了空间相关性和分布参数对系统的误码率的影响.最后给出空间相关条件下的STBC的误码率性能仿真,以验证理论分析的有效性.结果表明,在Rayleigh和Rice分布都不足以描述信道特性的情况下,采用Nakagami分布比较吻合实际测量的数据,信道衰落基于Nakagami-m分布的STBC编码能很好的满足MIMO-OFDM系统的差错性能要求.

随机码多业务直扩系统的RAKE接收机在Nakagami信道下的性能

本文提出用RAKE接收机的可变处理增益系统,通过高斯近似,得出了各种业务在不同的概率的情况下,可变处理增益系统在Nakagami信道下误码率的计算公式,研究了衰落因子对系统的影响,最后,给出了两种业务,三种业务可变处理增益系统数值计算结果。

MRC分集接收的MQAM在Nakagami信道上的性能分析

Nakagami信道是一种适应性较强的信道模型,MQAM(M-ary quadrature amplitude modulation)是一种频谱利用率较高的调制方式。在存在多径影响的无线通信环境中,最大比合并(maximum ratio combining)方式的分集接收是克服衰落的有效方法。本文利用适用范围更广的Nakagami信道模型,在多径衰落的情况下对最大比合并分集接收的MQAM系统误符号率性能作了分析。仿真结果对分析实际信道下具体系统的性能具有一定的参考价值。

任意Nakagami衰落信道下2D-Rake接收机的性能分析

研究了单小区直扩码分多址(DS-CDMA)通信系统在任意Nakagami衰落信道下2D-Rake接收机的性能,推导出误码率的解析表示式.理论分析和数值计算结果表明,2D-Rake接收机获得了独立多径信号较大的空时分集增益,其误码率性能远优于普通的Rake或多天线接收机.系统的用户容量也有显著的提高.

Nakagami信道下MIMO解码转发中继系统的安全性能分析

在协同自适应解码转发中继系统中,该文针对Nakagami-m衰落信道,研究了基于多天线低复杂度的机会式传输策略的物理层安全性能。为充分利用天线分集增益提升系统安全性能,发送节点均采用发送天线选择策略,接收节点均采用最大比合并策略。推导了系统安全中断概率的闭合表达式,并进一步提供了渐近性能分析,得到了系统的安全分集阶数。仿真结果验证了理论分析的正确性,并揭示了各系统参数对机会式传输方案的安全性能的影响。结果表明,通过增加合法节点的天线数和增大合法信道的Nakagami衰落信道参数可显著提升系统安全性能。

Nakagami衰落上DE-QPSK在联合收发分集下的性能分析

利用高斯Q函数的高阶次幂在最大比合并(MRC)分集接收瑞利衰落信道上统计平均的结果,推导了Nakagami衰落信道上采用组合发射选择合并(SC)/接收MRC天线分集的相干检测差分编码四相相移键控(DE-QPSK)的平均误符号率(ASER)精确表达式。利用高斯Q函数的近似表达式和矩生成函数(MGF)方法 ,推导了Nakagami衰落信道上采用组合SC/MRC天线分集的相干检测DE-QPSK的ASER近似表达式。通过数值计算和仿真,验证了DE-QPSK的ASER精确表达式的正确性以及近似表达式的准确性。利用精确表达式和近似表达式可研究收发天线数目和衰落参数对DE-QPSK的ASER性能的影响,为实际SC/MRC天线分集方案的设计提供了理论指导。

任意时域相关Nakagami复衰落模型

针对传统Nakagami仿真模型难以提供精确时域自相关性问题,提出一种基于信道分解技术和谐波叠加方法的Nakagami复衰落仿真模型,该模型适用于任意衰落参数且可指定时域自相关性。文中首先推导了瑞利和Nakagami随机过程包络及自相关性的内在联系,然后给出Nakagami包络的瑞利分解改进模型,最后结合谐波叠加方法产生任意时域相关的Nakagami复衰落信道。仿真结果表明,新模型输出信道时域自相关系数更精确,包络相位分布等其他统计特性均与理论结果一致。

Nakagami衰落包络的空时频相关性研究

多天线分集接收系统的性能与各支路信号衰落的相关性密切相关,通过分析Nakagami与瑞利衰落的内在联系,推导给出了不同Nakagami衰落包络之间的空时频相关性解析式,该表达式适用于任意散射条件和不同衰落系数。最后,通过数值仿真分析各参数对Nakagami衰落之间相关性的影响,并给出相干距离(时间、频率)的近似表达式,该结论对多天线系统的性能评估和参数设计非常重要。