基于天线分组的携能中继的保密传输方案

由一个单天线的源节点、目的节点和一个多天线的中继节点组成的存在窃听节点的两跳无线网络,研究其在中继节点能量收集约束下的物理层保密传输方案。窃听节点的位置和信道状态不可知,采用由目的节点在第1跳时发送人工噪声进行协作干扰的方式保护两跳传输中保密信息。中继节点采用携能通信工作模式,从接收的信号和人工噪声中提取能量用于信号的转发。第1跳时,中继节点的天线分为两组,分别用于保密信号的接收合并和能量的收集。在第2跳时,中继节点利用所有天线采用波束赋形技术转发信号。由于不能获得窃听信道状态信息,因此以最大化目的节点的速率为目的,对中继节点的转发波束赋形矢量进行优化,并给出一种次优的低复杂度的天线分组策略。仿真结果表明,提出的方案能获得可观的保密速率,提出的天线分组策略的性能明显优于功率分裂策略。

基于发射天线分组的广义空间调制系统研究与仿真

为了提高广义空间调制(Generalized Spatial Modulation,GSM)方案携带额外索引信息的能力,提出了一种基于发射天线分组的GSM(AG-GSM)方案。在AG-GSM方案中,首先,给定的发射天线数目被分为多个天线分组,且每个分组的天线数目与2成次幂关系;其次,设计一个状态选择器,用于调制一个PAM符号在正交或同相维度上,形成一个复发射符号。进一步,通过天线索引矢量,激活天线分组中一根天线,用于调制这个复发射符号,并进行发射;最后,在理想瑞丽信道条件下,与其他技术方案相比较,通过蒙特卡罗方法对AG-GSM方案进行了仿真分析。仿真结果表明,在相同频谱利用率情况下,本文提出的AG-GSM方案具有平均误码率低的特点,优于其他空间调制方案的误码率性能,进一步提高了无线通信的可靠性。

WIBRO系统中基于SM-STBC的自适应天线分组算法

在多天线系统中,采用空间复用空时块码(STBC,space-time block code)可以在空间复用增益和分集增益之间达到很好的性能折中。文中提出一种应用在无线宽带系统中,基于空间复用STBC的自适应天线分组算法。该算法可以自适应地将天线进行分组,在组内采用STBC分集方案,组间采用空间复用方案。优化分组既能在每个子载波上基于最小SNR最大化准则来进行,也可在整个频带上使用平均互信息最大化准则来确定。仿真结果表明,我们提出的两种自适应天线分组方法都可以有效地改善系统的性能。

基于QRD-M的多天线分组并行检测算法

提出了一种适用于MIMO通信系统的基于QRD-M的多天线分组并行检测算法。该算法避免了传统分层检测算法中信道矩阵求逆的过程,同时克服了传统QRD-M算法随着收发天线数增多而难以实现性能与复杂度折衷的问题。该算法通过对发送天线的分组,组内并行采用改进的QRD-M检测算法,灵活选取每层被保留的分支,避免过高复杂度的同时提高了系统性能。仿真结果表明,与传统QRD-M算法相比,该改进算法能够更灵活地实现性能需要和复杂度的折衷,在相近的复杂度下可以获得更好的误码性能。

基于最大比传输预编码天线分组技术的大规模多入多出系统能效研究

大规模多输入多输出(MIMO)系统中,大型天线阵列之间的强天线相关性会导致系统性能降低.针对下行链路场景,提出基于最大比传输预编码的联合天线分组和天线选择算法,把大规模天线阵列划分为若干组,在每组中基于信道矩阵最大列范数选择天线,构造所选天线与接收天线间的信道矩阵,并计算对应的预编码矩阵.建立能效模型,分析联合天线分组和天线选择算法对系统能效的影响.仿真结果表明,在基站天线数为200、发射功率为10 dB、天线相关因子为0.8的假设下,当分组数为24时,与最大范数天线选择算法相比,该算法使系统能效提高了约24.4%.

基于动态天线分组的Alamouti编码/V-BLAST合并算法

将Alamouti编码与V-BLAST结合在一个MIMO系统中可以同时获得空间分集和复用技术的优点。基于最优检测排序信息,新算法在不增加接收机计算复杂度的情况下构造一定数量的反馈信息,并据此将发射天线动态地分为两组:最弱两根天线为一组并传送Alamouti编码信号,剩余天线为一组并按V-BLAST结构发射信号。通过改善接收机第一检测级的BER性能并抑制误差传播效应,新算法可以获得比具有相同频谱效率的V-BLAST算法更好的BER性能,而且可以应用在发射天线数大于接收天线数的系统中。

大规模MIMO相关信道下的联合天线分组和天线选择

在大规模多输入多输出系统中,针对密集部署的大型天线阵列之间的强相关性会抑制天线选择增益效果的问题。在系统下行链路场景下建立空间相关信道模型,提出了基于天线分组的天线选择算法。根据瞬时信道相关矩阵将天线阵列划分为若干组,保证各组内天线之间相关性较强。在完成天线分组的基础上,基于信道矩阵列范数准则在各组发射天线与接收天线之间构成的子信道矩阵中选择天线,进而构造有效发射天线与接收天线之间的信道矩阵。仿真分析了所提天线选择算法对系统遍历和速率的影响,结果表明,在基站天线数为32、接收天线数为2、选择天线数为2、天线相关因子为0.9的假设下,当信噪比为10 dB时,与基于相邻天线分组的天线选择算法相比,所提算法使系统和速率约提高了27.5%,且所提算法若要与最优天线选择算法达到相同的和速率,仅需将其信噪比提升1~2 dB即可。

结合发射天线重分组和接收天线选择的双空时发射分集系统的实现方案

对线性接收双空时发射分集系统提出一种新的接收天线选择方案,通信系统在增加较小的实现复杂度的情况下可以有效的改善系统的信道状态,抑制不同子数据流间的干扰,降低系统的误码率(BER)。结合发射天线重分组(TAS)方案,不同子数据流间的干扰可以得到更好的抑制,系统性能得到进一步的提高。仿真表明,在增加较少的反馈信息冗余及系统硬件实现复杂度的情况下,系统的性能得到了很大的改善。

一种新型低复杂度双层分组天线选择算法

针对平坦相关瑞利衰落信道环境下的端到端大规模MIMO系统复杂度过高的问题,提出一种基于离散布谷鸟搜索的低复杂度双层分组天线选择算法。该算法首先基于天线信道相关性对大规模天线阵列进行分组处理,进而利用新型双层算法对分组的天线集合进行优化天线选择。其中,新型双层算法的第一层是每小组天线基于离散布谷鸟搜索的内部选择,第二层是对第一层选择的所有天线利用离散布谷鸟搜索进行最终的选择。提出的新型天线选择算法可有效降低大规模MIMO系统复杂度。仿真结果验证了在平坦相关瑞利衰落信道环境下,提出的天线选择算法能够以较低选择复杂度获得接近最优选择方法的容量性能和较优的BER性能。

MIMO天线资源分配方案

建立天线分组前后的注水功率分配模型,阐述了最优天线分组方案。

一种发射天线的更换方法

调频广播天线常采用双偶极子反射板阵列天线,维修和更换天馈线造成停播常常是难以避免的事情,为有效避免以上情况出现,我们尝试分组更换发射天馈线的方法。采用相位差旋转馈电技术和电气下倾技术,使系统具有频带宽、功率大、增益高,场型好等优点。系统改造后天馈系统的工作稳定性和可靠性大大提高,有效的提升了本台的社会效益和经济效益。

广义空间调制MIMO系统的优化检测算法

针对大规模多输入输出(multiple-input multiple-output,MIMO)系统中采用广义空间调制(generalized spatial modulation,GSM)时信号检测复杂度过高的问题,提出一种新型天线分组激活方案.该方案首先需将发送天线分组激活,得到天线索引备选集,然后把天线组合符号按质量因子大小进行排序,最后遵循可信度判断准则进行量化判决检测,以此得到最佳的检测结果.相较于传统算法,所提出的检测算法避免了对信号空间的遍历搜索,在大规模天线系统下的性能更加优异.计算和仿真结果表明,本文提出的算法具有复杂度低、误码率低的特点,在采用广义空间调制的通信系统中具有较高的工程应用价值.

面向MIMO多跳无线网络的多用户视频传输优化方法

MIMO(multi-input multi-output)作为一种有效提高无线信道可靠性和带宽的新兴技术,已在无线网络中得到广泛应用.但是,如何利用MIMO在多跳无线网络中为多用户提供高质量视频服务,尚未得到广泛关注.多跳无线链路之间的共信道干扰是需要解决的关键问题.提出一种面向多跳无线网络的多用户视频传输方法,利用链路选择、MIMO的空间复用和空间分集等特点,减少链路间的共信道干扰,最大化多用户的平均视频传输质量.通过对链路选择和天线分组进行建模,将上述传输策略抽象成一个最优化问题,该问题是一个NP-hard问题.为了降低求解复杂度,引入遗传算法来求解链路选择问题.该算法采用基因遗传"优胜劣汰"的特性,在保证性能的同时,大幅度降低了求解复杂度.另外,由于遗传算法中每条"染色体"的"优劣"与天线分组策略有关,因此结合可伸缩视频的失真模型,将天线分组问题转化为一个标准的0/1背包问题,并在搜索时采用深度优先和分支限界技术,进一步降低算法复杂度.实验结果表明,所提出的链路选择算法和天线分组算法均能显著提高用户接收视频的质量.

基于GPRS-ZigBee的路灯监控系统设计

为实现城市路灯的无线监控,设计并开发了基于GPRS-ZigBee网络的路灯监控系统。该系统由监控中心和监控终端组成,监控中心与监控终端通过GPRS-ZigBee网络进行通信。监控中心用于监控位于路灯线路上的监控终端,监控终端完成电压、电流模拟量和开关量的采集以及开关灯操作。长时间的实际运行表明,该系统通信费用低、运行可靠稳定,较好地实现了对路灯线路的监控。

一种自适应MIMO信号发射与检测方法研究

无线通信中的多天线(MIMO)技术是提高系统容量的主要方法,在慢衰落信道下可以将接收端获得的信道信息(CSI)反馈到发送端以提高系统的性能。传统的反馈-预编码方案奇异值分解(SVD)法但受空间相关特性和传统VBLAST系统对收、发天线数目要求的影响而限制了它在实际系统中的应用。该文提出一种自适应多天线传输方案,其采用了统一信道参数反馈模型和空时分组编码(STBC),实现了一种可以用于各种空间相关特性和各种收、发天线数的多天线传输方案可以克服SVD方案的以上缺点。文中仿真也验证了该系统的接收天线可以比发射天线少,并且能够在高相关性信道下工作。

一种自适应多层空时编码的MIMO传输方案

考虑到正交空时分组码可提供满分集增益,以及垂直多层空时分组码能达到较高的数据传输速率,借鉴Tarokh构建基于天线分组的多层空时编码方法,本文提出了一种能根据接收信噪比自适应选择空时编码调制方式的MIMO传输方案,并给出了Monte-Carlo仿真与理论分析。仿真结果表明,在一定的信噪比范围内,方案在保证低误码率的条件下达到数据速率的最大化。

GPRS网络实时计费组网研究

随着全业务运营以及3G时代的到来,数据业务已成为运营商收入增长的主要动力,但现网离线计费方式带来了巨大的欠费风险和大量的GPRS类投诉。河北移动通过GPRS网络和BOSS共同配合实现数据业务的实时计费,从而降低欠费风险,能给用户提供更好的业务体验,并进一步提高用户的业务黏度和忠诚度。