OFDM系统中基于最小平均误码率的自适应预处理算法的研究

提出了一种基于最小平均误码率的自适应预处理算法,并将该算法应用于自适应OFDM系统,在频率选择性衰落信道条件下,与等功率分配的OFDM系统相比,误比特性能有了很大程度的提高。

接收孔径对无线光通信误码率性能影响分析

接收孔径可以有效地改善无线光通信链路的误码率性能。文章从孔径平均效应出发,比较了圆环接收孔径和圆形接收孔径的平均因子差异,进而分析了其对通信系统误码率的影响。仿真结果表明:当接收孔径D<8cm时,两种形状的孔径平均因子存在较大差异,误码率的相对误差较大;而当D≥8cm时,两种形状的孔径平均因子基本相等,误码率的相对误差较小,基本上可以忽略。

传输波束对无线光通信误码率性能的影响分析

在无线光通信中,研究通信系统性能时多数是在平面波、球面波条件下进行的,而实际无线光通信系统发射的激光是高斯波束,所以研究不同波束对通信系统性能的影响具有重要意义。本文从孔径平均效应出发,运用理论分析和实验仿真的方法,在不考虑湍流内、外尺度影响的前提下,首先描述了高斯波束条件下,孔径平均因子随孔径尺寸的变化趋势,并且比较了不同湍流强度条件下孔径平均效应的差异;在OOK调制和非相干检测条件下,比较不同传输波束在弱湍流大气中传输时,孔径平均在改善误码率性能方面存在的差异。结果表明:高斯波束对误码率的影响明显,最先达到饱和状态,球面波次之,平面波较为平缓。

可变误码率MIMO-OFDM系统自适应资源分配算法

提出了一种可变误码率条件下MIMO-OFDM系统的资源分配算法。该算法基于注水原理,在平均功率受限条件下,根据信道情况计算出子信道上可能的最大误码率,利用误码率来分配功率和比特,在采用自适应调制技术,把连续的比特量化为实际需要的离散的数值并进一步优化分配。理论分析和仿真结果表明,MIMO-OFDM系统的功率和比特分配算法与固定误码率的算法相比,具有更高的频谱效率。

FSO链路中基于平均信噪比的自适应功率传输技术

文章提出了1种基于平均信噪比(Signal-to-Noise Ratio,SNR)的自适应功率传输技术,旨在补偿大气湍流引起的闪烁效应,以提升自由空间光(Free-Space Optical,FSO)通信系统的性能。在无需大气湍流状态信息估计的情况下,根据接收信号的平均SNR来调整发射信号的发射功率,实现基于自适应功率传输技术的大气湍流效应补偿。建立了不同湍流强度下具有不同噪声水平的信道模型,并将所提出的技术与固定阈值判决(Fixed Threshold Decision,FTD)和自适应阈值判决(Adaptive Threshold Decision,ATD)技术进行了比较分析。仿真结果表明,在不同的湍流强度下,该技术的误码率(Bit Error Rate,BER)性能相较于FTD有了显著的提高,并且接近于ATD。因此,该技术可以有效提高FSO链路的通信能力。

自由空间光通信系统在不同雾浓度情况下的误码率性能

大气湍流和大气衰减是影响自由空间光通信系统性能的主要因素。针对点对点自由空间光通信系统,基于指数韦伯分布的大气信道衰落模型,使用高斯拉盖尔数值积分方法,推导了采用BPSK调制时平均误码率的闭合表达式,并详细分析了不同雾浓度导致的衰减情况下系统的误码率性能。为设计和实现点对点自由空间光通信系统提供一定的理论参考。

部分频带噪声干扰下DS/FH系统误码率分析

通过对DS-FH系统DPSK、MFSK两种调制方式下的DS/FH系统模型分析,研究在部分频带噪声干扰下,DS/FH系统性能的影响。结果表明,在发射功率、解调方式等参数相同时,其平均误码率(或相同允许的用户数)优于FH系统。由于DS/FH系统比DS系统能更有效的使用交织技术、且比FH通信系统有更强的多址能力,使其系统性能更加优越,因而获得广泛应用。

基于指向误差与不同噪声的星地激光通信系统误码性能分析

为了研究在大气湍流、指向误差以及各种噪声的共同影响下的星地激光通信系统平均误码率性能,采用Gamma-Gamma信道模型,建立了大气湍流与指向误差的组合衰减模型,并结合各种噪声推导出关于组合衰减模型的星地激光通信系统平均误码率的闭合表达式。研究结果表明,当卫星轨道高度为400 km、天顶角为45°、波长为1550 nm以及等效波束半径和指向误差位移标准差(抖动)的归一化比值为4时,总噪声、热噪声、背景噪声对应的平均误码率分别为1.519×10^(-7)、6.907×10^(-8)、1.357×10^(-8)。

孔径平均对自由空间光通信误码率的影响

研究了接收端孔径平均效应对自由空间光通信误码率的影响。对数辐射方差是反映接收孔径上某一点闪烁起伏的参量。如果自由空间光通信的误码率仅仅是和对数辐射方差有关,那么得到的就是点接收器的结果。对数辐射的协方差是与接收平面上某两点间距离有关的闪烁起伏参量。孔径平均效应意味着要将误码率和对数辐射的协方差联系起来。文中共考虑了两种模型:球面波和平面波,并假设接收孔径直径等于第一菲涅耳区尺度。分析的结果显示,孔径平均后的误码率有明显的减小。

加权系数平均法改进的小波域LMMSE信道估计算法

针对传统LMMSE算法需要知道信道特性的问题,提出了一种加权系数平均法改进的小波域LMMSE信道估计算法。运用离散小波变换对LS初始估计和预滤波处理后的信号实行阈值量化去噪处理,然后结合时域信道能量分布的稀疏性特征,利用加权系数平均法求出各子载波的频域响应,从而克服了传统LMMSE算法需要预先知晓信道统计特性的缺陷。对算法的BER和MSE性能进行实验仿真,结果表明:文中所提改进算法的信道估计整体性能显然会更优于LS、SVDLMMSE以及加权平均改进后的LMMSE算法。另外,在信噪比较低且信道统计特性未可知的状况下,文中算法要优于传统的LMMSE算法,并能够较好地降低噪声的影响,有效提升信道估计的精确度。

新的非相干UWB系统平均性能的理论计算方法

针对IEEE 802.15.3a信道下UWB非相干接收机的平均误码率计算问题,基于簇生点过程模型给出了一种新的求解方法。该方法通过推导接收窗口内信噪比的均值和方差的闭合表达式,分别以高斯分布和对数正态分布近似其概率分布,给出计算UWB能量检测系统平均误码率的闭合表达式。对比分析对数正态分布、高斯分布与真实分布之间的数字特征,对数正态分布近似效果的合理性好于高斯分布近似。对比基于OOK和PPM 2种调制方式的平均误码率指标,实验结果表明对数正态分布近似效果的有效性要好于高斯分布近似。

基于平均碰撞的伪随机异步FH-CDMA系统性能分析

跳频多址接入(FH-CDMA)系统采用具有伪随机特性的多进制序列(如RS序列、多项式序列和低碰撞区序列等)作为跳频码。目前,基于伪随机跳频码的FH-CDMA系统的误码率性能估计一般采用仿真方法得到,缺少有效的理论分析手段。提出了基于平均碰撞方法,对频点碰撞情况进行建模,简化了多用户的干扰分析过程,建立了伪随机跳频序列碰撞特性与系统理论误码率性能的数值关系。通过理论分析和MATLAB仿真测试可知,提出的伪随机跳频的平均碰撞分析是一种有效的多用户跳频频点碰撞和误码性能的估计方法;另外,给出了伪随机跳频序列可达到的最优误码率性能的下界。

孔径平均效应对采用相位补偿技术的空间相干光通信系统误码率的影响

基于大气湍流影响下的空间相干光通信系统模型和孔径平均效应的平面波模型,通过数值模拟研究了弱光强波动条件下孔径平均效应以及大气湍流内外尺度对相干光通信系统误码率和接收孔径直径最优值的影响。研究结果表明:孔径平均效应能够有效减小相干光通信系统的误码率,改善系统性能;原始信噪比越高,传输距离越短,波长越长,相位补偿模式的J值越大,接收孔径直径越接近最优值,孔径平均效应对误码率的改善效果越明显;孔径平均效应会影响接收孔径直径的最优值,相位补偿模式的J值越大,影响越明显;系统误码率和接收孔径直径最优值会随着大气湍流内尺度的增大而相应增大,随着大气湍流外尺度的减小而相应减小。研究结果将为空间相干光通信系统设计提供必要的理论依据。

AF三跳协作分集中基于最小ABER的最优功率分配算法

协作分集技术融合了中继和分集的思想,使得单天线移动终端也可以利用多输入多输出(MIMO)技术。首先给出了两协作节点参与的三跳协作分集系统的信道模型,介绍了前向放大(AF)协议下的系统工作过程,给出了调制方式为BPSK,接收端采用最大比合并(MRC)算法下输出平均误码率(ABER)的近似表达式。在此基础上,提出了一种以最小ABER为目标的最优功率分配算法。仿真结果表明,在保持总发射功率不变的前提下,提出的算法较平均功率分配算法能够有效地提高系统的误码率性能。

关于MC-CDMA降低峰值平均功率比的研究

在移动通信领域中,MC CDMA是一项非常有前景的高比特率、高容量传输技术.MC CDMA的一个缺点是峰值平均功率比(PAPR)高,这将会导致使用高功率放大器时的非线性失真及误码率性能的降低.多种降低PAPR的方案已提出.本文对各种方法进行分析比较,并将其中一些方法进行结合,产生新的方案,对今后这方面的研究也提出一些建议.

Gamma-Gamma大气湍流下零判决门限差分探测自由空间光通信系统误码率性能

研究了中强大气湍流条件下基于零判决门限差分探测(DDTZ)的自由空间光(FSO)通信系统误码率性能。在两束传输光完全相关和完全不相关的情况下,推导了DDTZ FSO通信系统和具有最佳阈值的差分探测系统的平均误码率的计算表达式。仿真结果表明:DDTZ不存在传统固定判决门限单端探测(SDTF)中存在的差错平底问题;两个接收信号的相关性对DDTZ误码率没有影响;DDTZ误码率性能虽不及最优差分探测,但明显优于SDTF,因此在可实现性和误码率性能方面,DDTZ更具实际应用价值。

误码性能测量中的时间长度测量研究

误码性能测量中的时间长度测量研究电化局施工处吴高荣在数字通信系统中，误码的产生往往呈突发性，且带有极大的随机性。所以在误码性能测量中就遇到一个问题：需要用多长的测量时间，使测量结果有一定的把握（置信度）落于一定的范围内（置信区间）。过去常用长期平均误...

基于几何均值分解的可见光MIMO预编码优化设计

在可见光通信(VLC,Visible Light Communication)系统中,受发送信号非负约束和信道相关性较强影响,预编码后的等效子信道增益差异较大,现有的预编码需要迭代搜索等复杂的功率和比特分配算法来适配不同子信道。针对此问题,利用非线性判决反馈均衡检测器,提出基于几何平均分解的线性预编码,将信道分解成多个增益相同的子信道来提高误码率性能,避免了传统预编码中复杂的功率和比特分配问题,又基于最小均方误差准则进行功率分配,进一步提高了系统性能。最后仿真实验分析结果表明,所提两种方案均明显优于传统预编码,误码率性能获得了约8 dB~12 dB增益。

AF中继辅助TWR-FSO通信系统的性能分析

针对大气湍流和指向误差对自由空间光通信性能的影响会随着通信距离的增大而愈发严重,基于放大转发中继(AF),提出了一种双向中继-自由空间光通信(TWR-FSO)系统方案。该系统采用差分二进制相移键控调制,建立了一个包含大气湍流和指向误差的复合衰落信道模型,其信道衰落满足Gamma-Gamma分布。利用Meijer’s G函数推导得到TWR-FSO系统中断概率和平均误码率的闭合表达式。在不同湍流强度和阈值门限条件下,对比分析了中断概率和平均误码率性能。仿真结果表明,在受到相同指向误差的条件下,当SNR=25 dB时,AF中继相较于DF中继系统的中断概率从10^(-1)量级下降到10^(-4)量级左右。当折射率结构常数为4.0×10^(-15)m^(-2/3),SNR=40 dB时,系统的误码率可以达到10^(-8)量级以下。说明AF中继下TWR-FSO系统能有效降低大气湍流和指向误差对通信系统的影响。

联合网络编码和中继选择的协作传输方案及其性能分析

研究了Nakagami信道中联合网络编码和双向协作中继选择的中断与平均误码率的性能,基于3个时隙的网络编码方案提出了一种最小化较差用户误码率的协作中继选择策略。在Nakagami信道下,从双向通信的角度,通过理论分析得出其中断概率和平均误码率的解析式和渐近式,同时推导了无协作中继选择时网络编码的中断概率和平均误码率解析式。通过理论分析发现,当Nakagami信道衰落参数降低时,联合网络编码的协作中继选择方案相对于无协作中继选择时的性能增益将逐渐升高。数值仿真实验结果表明,所提策略的平均误码率性能要显著高于无协作中继选择时的网络编码性能。