基于子空间旋转变换的低复杂度波达角估计算法

多重信号分选(MUltiple SIgnal Classification,MUSIC)算法是波达方向(Direction-Of-Arrival,DOA)估计的最重要算法之一,但庞大的计算量使其工程实用性大打折扣。为降低MUSIC的计算量,该文基于子空间旋转(Subspace Rotation Technique,SRT)变换思想提出了一种高效改进算法,即SRT-MUSIC算法。SRT-MUSIC利用秩亏特性对噪声子空间矩阵按行分块并以旋转变换得到降维噪声子空间,进而基于该降维噪声子空间与导向矢量的正交性构造空间谱估计信号DOA。理论分析表明:SRT-MUSIC能有效避免空间谱搜索中的冗余运算,从而成倍降低算法的计算量。对于大阵元、少信号情况,所提算法计算效率优势更为明显。仿真实验证明了SRT-MUSIC的有效性和高效性。

一种降低FBMC-OQAM系统PAPR的低复杂度选择性映射算法

滤波器组多载波(FBMC)是第五代蜂窝网络无线接入技术重点考虑的对象之一,然而其存在较高的峰均功率比(PAPR)。通过分析FBMC-OQAM信号的重叠特性和信号功率分布特点,将传统选择性映射(SLM)方法加以改进,提出了一种比色散选择性映射(DSLM)方法更优的低复杂度色散选择性映射(LD-SLM)方法。LD-SLM方法用备选旋转矢量将当前数据块信号旋转,通过计算在当前信号周期[T,3T]区间内信号的PAPR来选取最优旋转矢量,并更新当前数据块信号,接着对下一个数据块信号进行同样的优化,直至所有的数据块都被优化。通过比较算法复杂度可知,LDSLM算法相比DSLM算法降低了50%,仿真实验表明LD-SLM方法能有效降低FBMC-OQAM系统的PAPR。

基于MIMO-OFDM系统的低复杂度LS改进算法

本文建立了MIMO-OFDM系统的Matlab仿真模型,在此基础上研究了STBC(Space Time Block Code)空时编码和基于块状导频的信道估计算法。对基于块状导频的LS(Least Square)信道估计算法做了低复杂度的改进,改进后的算法称为LLS(Low complexity LS)算法。经过计算机仿真显示,在传送大量信息时,该算法的运算复杂度及运算时间相较于其他的信道估计算法都大大降低,并且提高了信道估计的误码率性能。

多用户多天线系统中基于THP的低复杂度调度排序算法

本文提出了下行多用户多天线系统中一种新的基于Tomlinson-Harashima预编码(THP)的低复杂度调度排序算法。该算法根据THP与误符号率的特点,将调度和排序结合在一起,有效降低了复杂度。仿真结果表明,本文提出的算法在平均误符号率性能上逼近贪婪调度best-first排序,而复杂度更低,在实际系统中有很好的应用价值。

基于噪声预测的低复杂度判决反馈均衡

针对散射通信系统多径效应严重,常用的频域非线性均衡算法复杂度过高的情况,提出了一种基于噪声预测的低复杂度判决反馈均衡方法。根据常用散射通信多径信道模型,在时延功率谱呈指数衰减的情况下,通过曲线拟合的方法预测非线性判决反馈均衡器的部分系数,从而达到降低算法复杂度的目的。仿真结果表明,所提方法不仅具有较低的复杂度,也具备良好的误码性能,在合适的阈值下,与原有算法的性能损失可控制在0.1 dB以内。

低复杂度放大转发多中继选择及功率分配

为了解决传统多中继选择协作通信网络算法复杂度高、资源利用率低等问题,本文提出了低复杂度放大转发多中继选择及其功率分配方案.它先利用修正的选择函数选择最优中继集合,再采用改进的低复杂度功率分配方案,对选择的中继集合功率分配.所提方案考虑到等功率分配时,分配功率应随中继数不同而改变,添加修正因子以充分利用功率资源.同时,所提功率分配避免了超越方程求解,极大降低了计算复杂度.仿真表明:当中断概率为10时,所提方案相对于现有预选择单中继放大转发(pre-select Single relay Amplify-and-Forward,SAF)和全中继放大转发(All relay Amplify-and-Forward,AAF)方案,所需信噪比(Signal-to-Noise Ratio,SNR)分别降低约2.5 dB和5.3 dB.其性能与穷举法相当,二者所需SNR仅相差约0.01 dB.

面向高阶调制的低复杂度MIMO检测技术

针对高阶调制下多输入多输出(MIMO)接收机检测算法复杂度高的问题,提出了一种面向高阶调制的低复杂度非线性MIMO检测算法。该算法采用分层处理方法,支持并行硬件电路实现,有效提高了检测效率。在建立系统仿真模型的基础上,分析几种算法的误码率性能及复杂度,同时实现该算法的参数选择。仿真结果表明,提出的低复杂度MIMO检测算法能以较低的运算复杂度,达到逼近最大似然译码算法的误码率性能,从而获得性能和复杂度的折衷。该算法为MIMO无线通信接收机的超大规模集成电路实现提供了理论基础,具有较高的应用价值。

光载太赫兹信号几何成形算法比较

对比分析了不同的几何成形算法在高斯信道下的互信息增益,将几何成形算法与正交幅度调制(Quadrature Amplitude Modulation,QAM)格式结合,对光载太赫兹通信系统的传输性能进行了研究。基于光载波抑制和单边带调制联合矢量太赫兹信号产生方案,利用广义成对优化算法和低复杂度算法对太赫兹波段为145.6 GHz的矢量信号的传输性能进行了比较研究和仿真验证。验证结果表明,几何成形后信号的误码率性能(Bit Error Rate,BER)总是优于未成形信号,8QAM信号光功率约有0.45 dBm的提升,16QAM信号光功率约有0.54 dBm的提升,32QAM信号光功率约有1.26 dBm的提升。相较于广义成对优化算法,低复杂度算法在互信息增益和误码性能上的优势更明显。

一种改进的电力线通信OFDM自适应比特分配算法

针对低压电力线信道的频率选择性衰落等特点,在总功率和峰值功率限制下提出一种低复杂度的自适应比特分配算法。该算法首先对子载波进行分组以降低计算复杂度,组内子载波将采用相同的调制方式。然后采用注水算法解决连续比特输入问题,将其得到的位向量取整后作为贪婪算法的初始比特分配向量,证明了位向量的有效性。根据得到的初始向量在每个子载波上进行比特增加贪婪操作或比特移除贪婪操作。仿真结果表明从初始比特向量开始,每个子载波上最多只需进行一次比特增加或移除操作即可达到最佳吞吐量。与其他传统算法相比,在不同数量子载波、不同总功率约束等限制条件下,所提算法能在保证系统吞吐量的同时使其计算复杂度有效降低。

一种新的应用于多载波码分多址系统的干扰对消算法

本文提出了一种适用于多载波直扩码分多址系统 (MC -DS- CDMA)上行信道的低复杂度部分并行干扰对消 (LC -PPIC)算法 .该算法充分利用MC -DS -CDMA系统的信道估计与子载波分集 ,在各个子载波上将用户分为可靠 ,普通和无效三类 ,对可靠用户进行干扰对消处理并消去后 ,再对普通用户进行相同操作 ,并放弃无效用户 ,最后将各个子载波上的结果通过最大比合并 (MRC)输出 .这样 ,在降低运算复杂度的同时 ,更好地抑制了多址干扰 (MAI) .通过仿真比较 ,可以看出LC PPIC算法的误码率 (BER)性能明显优于置于载波合并前后的两种部分并行干扰对消 (PPIC)算法 ,特别是在系统负载较重和信噪比较高的情况下 ,这种优势十分显著 .

大数据基础理论与系统关键技术浅析

【目的】本文主要就大数据基础理论及系统相关研究背景、技术架构和关键技术展开介绍,并结合技术发展趋势提出未来研究和技术发展方向。【方法】本文在简要介绍大数据处理基础理论的基础上,从面向数据并行的大数据处理技术、RDF(Resource Description Framework)图数据的查询与匹配、大数据分析技术三个方面简要介绍了大数据系统的关键技术。【结果】未来数据产生的速度将进一步提高,在这种应用背景下,如何在设备端进行快速的数据处理成为一种趋势。【结论】未来,我们将在继续关注大数据基础理论与系统关键技术的基础上,引入边缘计算、雾计算等场景,研究物联网环境下的大数据处理。

新一代高性能纠错码——LDPC编解码介绍及应用分析

LDPC码是一种逼近香农限的,易实现和系统复杂度低的优秀的线性纠错码。本文简要介绍了LDPC码,并对LDPC码优势进行了分析,LDPC码应用于采用正交频分复用技术的无线局域网及高速光纤通信方面取得了良好的性能,相比传统的纠错码有很优异的特点,具有良好的应用前景。

基于正交索引调制多址接入的检测和性能分析

为了降低正交索引调制多址接入技术(QIMMA)检测算法的复杂度,提出基于接收端球形译码和基于排序的接收端球形译码2种低复杂度检测方案.通过对时隙组合进行加权排序,以增强检测准确性,并且减少搜索次数,达到降低复杂度的效果.与最大似然检测器相比,新方案可以在无性能损失的情况下使检测复杂度降低三分之一以上.此外,根据QIMMA系统特性,推导出了平均误码率的理论值.仿真结果表明,理论结果在中高信噪比范围内与数值仿真结果近乎一致.