随机多址信道冲突分解算法及吞吐量分析

讨论了一种改进的随机多址信道二叉树形、三叉树形冲突分解算法，导出了分解冲突所需平均时隙数的解析表达式。获得了较高的分解效率，并将其结果应用于阻塞接入信道的计算机仿真实验，数值分析表明，可获得较高的系统稳定最大吞吐量。

基于分数阶半正交多小波的跳频多址信道接收系统设计

传统跳频多址信道接收系统接收的调频信号数量少,误码率高。针对这一问题,基于分数阶半正交多小波技术设计了一种新的跳频多址信道接收系统。构建了系统硬件的A/D电路和D/A电路,重点设计了接收单元,由A/D转换器、低通滤波器、相位测量和NCD组成。根据硬件建立软件流程图,分为读取固定门限比较值、判断是否为高、启动计时器、将4个采样值平均后输出给D/A、读取计时器、判断是否达到150 ns以及接收信号7步组成。设计实验与传统接收系统进行对比,结果表明,在多载波跳频系统的总带宽一定时,基于分数阶半正交多小波接收系统接收到的跳频点数要多于传统系统,误码率低于传统系统,接收能力更强,利用价值更高。

随机多址信道m叉分裂树形冲突分解算法研究

描述了随机多址信道树形分解算法的基本原理 ,较为简洁地导出了m叉 (m -nary)分裂树形算法的解析表达式 ,并据此分析了m =2与m =3时的应用实例 。

计算机网络多址接入信道有效吞吐量智能预测方法

以往的多址接入信道有效吞吐量智能预测方法由于仅计算了多址接入信道的单个信息增益,导致方法的预测效果不佳。因此,设计了计算机网络多址接入信道有效吞吐量智能预测方法。通过对计算机网络多址接入信道的特性分析,获取相应的信道数据,并对数据进行优化处理,由此对多址接入信道进行表征分析。根据分析结果,计算信道的时间相关性和状态方程,并构建对应的观测方程,计算出信道数据的多个信道增益,由此实现对多址接入信道有效吞吐量的估计。通过计算信道有效吞吐量的预测值,并对预测值进行优化,实现对信道有效吞吐量的预测。在实验测试中,和以往的多址接入信道有效吞吐量智能预测方法相比,设计的计算机网络多址接入信道有效吞吐量智能预测方法在实际应用中拟合程度更高,预测效果更好。

认知无线电中基于多址接入信道的多用户联合频谱感知算法

针对多用户联合感知场景问题,考虑次用户至决策中心之间有损信道的情况,提出了基于多址接入信道(MAC)的联合频谱感知算法。在系统结构和数学建模基础上,分析了传统MAC算法渐近性、中断概率等性能。在次用户平均发射功率约束下,以最大化检测概率为目标,对基于MAC算法中的发射增益进行优化;并考虑了一定服务质量情况下最小化次用户数目的问题。仿真结果表明,MAC算法能够保证良好的检测性能,以决策中心错误概率为例,提出的优化算法取得了指数级的性能提升。

含噪多址量子信道容量定理的求证与应用

含噪多址量子信道的容量研究是实现量子多用户通信的基础。文中利用经典-量子纠缠产生编码定理和量子-量子纠缠产生编码定理求证了含噪多址量子信道容量定理,获得了含噪多址量子信道的经典-量子容量区域和量子-量子容量区域,并将该定理应用到多址量子相位翻转信道中,计算得到量子相位翻转信道的量子-量子容量区域,结果验证了容量定理的有效性,得到量子-量子容量区域是五边形区域。为了计算简便且不失一般性,求证过程考虑采用两输入-单输出信道的含噪多址量子信道模型。

用于多址接入信道的LDPC码优化设计

将低密度校验码(LDPC)用于多址接入信道,直接采用不同的校验矩阵作为区分用户的唯一特征.采用一种简化算法对多址接入信道因子节点的消息进行更新,并为多用户低密度校验码的消息传递过程设计了高斯近似密度进化算法,在此基础上用差分进化算法对非规则低密度校验码的度序列进行优化设计.分析和仿真结果表明,所设计的非规则低密度校验码在多址接入信道中具有良好性能.

无线多址信道中的协作模型研究

在无线多址信道环境下,为了充分利用协作分集技术提高系统的传输速率和通信质量,引入了多址接入中继信道(MARC)模型。通过加入一个专门的中继节点,MARC模型中的发送节点类似操作在普通的多址信道下,从而使得现有的系统可平滑过渡到协作系统,实用性强。把MARC模型应用在直序扩频CDMA系统中,在Rayleigh信道下对其误码率进行仿真,结果表明,采用MARC模型的协作网络能获得显著的性能增益。

具有能量采集驱动的MIMO广播信道和多址接入信道最优传输方案

提出了一个新颖的方法来获得具有能量采集驱动的节点的最优传输方案,结合凸优化理论探索了多输入多输出(MIMO:multi-input multi-output)广播信道(BC:broadcasting channel)和MIMO多址接入信道(MAC:multi-access channel)网络结构中最优传输,设计了低复杂度的上下行对偶性嵌套优化算法、阻塞协作迭代提升算法获得信道传输中最大化的总吞吐量并研究所提出算法的实时、在线操作。其方案将对未来能量采集驱动的MIMO BC和MIMO MAC通信网络的设计和优化提供理论指导。

基于OFDM系统的随机信道接入方案

双忙音多址信道接入(DBTMA)协议是一种信道利用率较高的无线局域网信道随机接入控制方案。但是, 该协议的硬件实现复杂度较高。该文在对DBTMA协议进行简单修改的基础上,结合节能意识多址接入(PAMAS) 协议提出了一种基于OFDM系统的DBTMA信道接入系统,并对此系统做了简要分析。分析结果显示,该文提出的随机信道接入系统的性能良好且实现方式简单。

基于空中计算CoMAC架构的不同计算场景叠加符号判决算法

本文研究不同场景下基于空中计算的多址信道计算(CoMAC)架构的覆盖符号决策算法。首先,从理论上分析了XOR、ADD、MOD三种场景中加性高斯白噪声(AWGN)多址接入信道下叠加符号的概率密度分布,提出了一种基于先验概率的最优门限判决策略。其次,推导了系统最优门限及对应误码率的理论表达式。最后,通过仿真验证了不同信噪比、传感器节点个数及先验概率对于该门限判决方案的鲁棒性和可靠性的影响。与通信计算相分离的传统方案相比,空中计算判决方案具有更好的检测性能,为多址接入信道下的信号识别提供了新的参考方案。

一种网络编码和信道编码的联合设计

网络编码技术可以大幅度提高网络的吞吐量和鲁棒性,因此已成为近年来的研究热点。在研究无线网络中物理层网络编码技术的基础上,提出了多址信道中一种联合网络编码和信道编码的设计方案。该设计利用LDPC码和网络编码的线性特性以及软输入软输出模块设计,不仅减少了编译码的复杂度,而且在高的信噪比情况下可以获得良好的性能。仿真结果表明,该设计方案不仅容易实现,而且性能接近网络信道容量的上限,相比传统的设计技术至少能够提高1.6倍的增益。

基于差分编码调制的多址中继网络编码方法

现有多址接入中继信道(multiple-access relay channel,MARC)的网络编码技术多采用非差分调制,相干解调时会产生相位模糊。引用差分调制可克服此问题,但解调性能会损失约2.5dB。为了弥补此损失,文中提出一种基于差分调制的比特交织编码调制迭代译码(bit-interleaved coded modulation scheme with iterative decoding,BICM-ID)方法。利用外信息转移图分析比较了两种编码(卷积码和低密度校验(low density parity check,LDPC)码)结合差分正交幅度调制(differential quadrature amplitude modulation,DQAM)在格雷和改进集合分割(modified set partitioning,MSP)映射下的性能,并做仿真对比。结果表明,对于差分调制,格雷映射比MSP映射更优。对于格雷映射,卷积码比LDPC码更优,有0.7dB的增益,且复杂度更低。

ROF接入网络认知MAC信道最优迭代注水算法研究

研究基于认知多址接入信道(C-MAC)的光纤无线通信(ROF)接入网络在发射功率以及干扰温度约束下的系统加权总容量(Weighted-Sum Rate)最大化问题。由单入多出(SIMO)模型的特殊算法作为切入点,通过部分对偶分解技术,松弛干扰温度约束,将原始问题分解为较易处理的子问题;另外针对文献〔13〕所提方法的不足,提出一种适用于多入多出(MIMO)天线系统的迭代注水算法以求解最大系统加权容量。最后通过仿真表明算法的有效性。

多址接入中继系统中LDPC乘积码的优化设计

针对两个用户、一个中继节点、一个基站的多址接入中继系统提出了一种基于低密度奇偶校验(lowdensity parity check,LDPC)乘积编码的网络编码方案。为了进一步提升系统性能,方案中采用了一种基于外信息转移(extrinsic information transfer,EXIT)图的LDPC乘积码度分布优化算法。该算法主要是对中继节点的LDPC乘积编码进行优化设计,同时可预测LDPC乘积码的迭代译码性能。性能分析与仿真结果表明:优化的网络编码方案进一步改善了传输网络的误码率性能,利用EXIT曲线图实现了迭代译码性能的近似估计。

IRS辅助SIMO-MAC认知无线电系统频谱感知优化策略

认知无线电(Cognitive Radio, CR)通过允许次用户与主用户共享频谱,在提高无线通信的频谱效率方面具有重要意义。最近,智能反射表面(Intelligent Reflecting Surface,IRS)的提出,使我们可以通过IRS反射元件重构信道环境来提高无线通信系统的通信质量。本文提出了一个IRS辅助的单输入多输出多址接入信道(Single Input Multiple Output Multiple Access Channels, SIMO-MAC) CR网络,并结合一种新型的IRS辅助多用户协作频谱感知方案来增强感知性能。目标是在次用户的功率约束以及对主用户的干扰约束下,通过联合优化次用户发射功率分配和IRS相位,最大化次用户的和速率。为了解决所建立的变量耦合的非凸问题,我们采用基于块坐标下降的高效交替优化算法,首先通过拉格朗日乘子法和注水功率分配算法以及Karush-Kuhn-Tucker (KKT)算法求解得到最优的功率分配,然后构造多目标优化问题,利用连续凸逼近、半定松弛方法将非凸问题转化为一个半正定规划的凸问题,从而求解出IRS相移矩阵的近似最优解。仿真结果表明,本文所提方案可以极大地提高认知无线电网络的频谱感知性能以及频谱效率。

基于GAMP-MAP估计器的非对齐空中计算

现有的空中计算依赖融合中心的最大似然(maximum likelihood,ML)估计恢复来自不同设备传输信号的算术和,但在实践中,实现准确的信道增益预编码和设备之间的严格同步很困难,ML估计在非对齐空中计算场景中会遭受严重的错误传播,而且计算复杂度高。针对非对齐空中计算问题,设计了一个基于广义近似消息传递(generalized approximate message passing,GAMP)计算框架的最大后验估计器,即GAMP-MAP。该估计器使用传输符号数据的均值和方差作为先验以提高估计准确性,利用GAMP算法标量估计特性降低计算复杂度。在不同信道相位偏移和时间偏移下进行仿真实验,实验结果表明GAMP-MAP估计器的准确性明显优于ML估计器,其运行时间相对ML估计器和LMMSE估计器有显著下降。

BEB冲突分解算法时延性能计算机仿真及分析

利用MATLAB设计计算机程序对阻塞式信道条件下的随机多址接入系统MAC协议中二进制指数后退算法 (BEB )进行仿真实验研究 ,得到了在多种初始条件下系统的冲突分解效率和终端接入时延性能的数值结果 ,对实验结果进行了总结分析 。

校园无线局域网的构划与实现

无线局域网 (WirelessLAN)是 2 0世纪 90年代计算机网络与无线通信技术相结合的产物 ,它提供了使用无线多址信道的一种有效方法来支持计算机之间的通信 ,并为通信的移动化、个人化和多媒体应用提供了潜在的手段。本文简单地介绍了校园无线局域网的基本原理、拓扑结构以及实现技术。