相关衰落信道下的一种层间联合自适应SR-ARQ传输机制

传统自适应传输机制在相关慢衰落信道下有较差的系统性能。针对相关衰落信道,提出了一种层间联合自适应传输机制。利用有限状态马尔可夫链来描述相关衰落信道,同时通过构建一个多状态马尔可夫系统模型来分析系统吞吐性能,并对调制方式和传输分组大小进行优化。另外,推导了系统平均吞吐性能的表达式。仿真结果显示所提出的自适应传输机制在相关衰落信道上能获得更好的系统性能。

空间相关衰落信道下结合空时编码的自适应调制系统

研究了空间相关衰落信道下结合空时分组码的自适应调制系统(STBC-AM)的性能,推导出平均频谱效率和误码率的表达式。理论分析和数值计算结果表明,自适应调制提高了系统的频谱效率。空间相关虽然会造成系统性能的下降,但是当相关系数小于0.5时影响很小。即使相关系数为0.8时,STBC-AM还是远优于一般的自适应调制系统。

相关衰落信道上M进制信号的SER近似计算

研究相关Nakagami-m衰落信道上采用最大比合并分集接收的M进制相移键控,M进制差分相移键控的平均误符号率性能,采用互补误差函数的方法来计算平均误符号率的上下限。数值计算结果表明该平均误符号率性能上限和下限能够较好地表征相关Nakagami-m衰落信道上M进制相移键控和M进制差分相移键控的平均误符号率性能。

相关衰落信道上MIMO系统中组合SC/MRC的性能分析

研究相关瑞利衰落信道上MIMO系统中组合发射机选择合并(SC)/接收机最大比合并(MRC)的天线分集系统性能。使用矩生成函数方法,推导相关瑞利衰落信道上采用组合SC/MRC天线分集和相干检测的M进制相移键控(MPSK),M进制正交幅度调制(MQAM),M进制脉冲幅度调制(MPAM)等几种M进制数字调制方式的误符号率精确表达式。数值计算结果阐明相关性和天线阵结构对采用组合SC/MRC天线分集的几种M进制数字调制方式的平均误符号率性能的影响。

相关衰落信道上WCDMA系统的安全性能分析

对多输入多输出(MIMO)相关衰落信道上宽带码分多址接入(WCDMA)的安全性能进行评估,一种省时高效的解决方案是理论分析法。推导了相关Nakagami衰落信道上采用空时分组码和二维瑞克接收机(2D-Rake)的WCDMA系统的非零安全容量概率和安全中断概率的精确解析表达式。利用上述表达式,可以快速地评估收发天线数、天线相关系数、Nakagami衰落系数、平均路径衰减系数等参数对WCDMA系统安全性能造成的影响。数值计算和仿真结果相吻合,证明了以上理论分析的正确性。推导了WCDMA系统渐近安全中断概率的解析表达式。结果表明,WCDMA系统的安全分集增益为主信道各个可分离路径上的分集增益之和,与窃听信道无关;对于恒定多径强度轮廓的同分布Nakagami衰落信道,WCDMA系统的安全分集增益为主信道的收/发天线数、多径个数以及Nakagami衰落系数四者之积。

采用两条支路分集接收的相关瑞利衰落信道容量

本文研究采用两条支路最大比合并 (MRC)或选择合并 (SC)分集接收的相关瑞利衰落信道理论容量推导恒定发射功率自适应M进制正交幅度调制 (M QAM)的频谱效率 ,并将它们与独立同分布瑞利信道理论容量进行比较 ,其结果对收发信机之间无视距分量路径。

相关Nakagami衰落信道下SC/MRC系统性能分析

多输入多输出(multiple-input multiple-output,MIMO)系统的发射端天线选择是从多根天线中选择其中信道状况最好的一根用于发射信号,可减少所需要的射频链的个数,从而降低系统的复杂度及实现成本.该文研究发射端进行天线选择、接收端采用最大比合并接收的系统在相关Nakagami衰落信道下的性能,推导出输出信噪比的分布密度函数,进而给出了精确的误比特率(BER)公式,该表达式仅包含非常简单的函数,易于计算.

多天线Rayleigh衰落相关信道的平均信道容量

研究了空间衰落相关的R ay le igh信道的平均信道容量,其发射端和接收端均采用多天线系统。在实际情况中,接收端有理想的信道状态信息,而发射端没有任何信道信息,因此在各发射天线上采用等功率分配进行发射。本文推导了具有2根发射天线和多根接收天线(T IM O)衰落相关信道的平均信道容量,将其和M on te-C arlo仿真结果比较,并进一步研究空间相关性对信道容量的影响。数值结果表明:信道的空间相关性降低了平均信道容量,而且不同于多入单出(M ISO)信道,当信噪比一直增大,由相关性带来的容量损失也增大且不收敛。

分组相关快衰落信道下自适应Turbo码译码算法研究

分析了分组相关快衰落信道的特性,推导出该信道下Turbo码译码算法;研究了迭代次数对Turbo编码系统的影响,在小信噪比弥散度条件下,提出基于平均信噪比的最佳迭代译码次数自适应选择方案,可以兼顾译码性能和译码速度,得到较低的平均误比特率和较高的平均译码速度。仿真结果说明,本文提出的Turbo码译码算法,降低了对信道估计精度要求的同时,得到精确信道估计时的性能;对于目标误比特率为10-4时,采用自适应Turbo译码算法,与固定迭代4次相比,平均误比特率降低了40%,提高了系统性能;而与固定迭代8次相比,迭代次数降低了约1/4,提高了译码速度。

衰落信道空间相关对MIMO系统容量的影响

在理想多输入多输出(MIMO)系统容量的基础上,推导了衰落信道空间相关性对MIMO系统容量的影响,并通过MATLAB仿真进行了验证,最后给出了结论。

衰落相关信道近似算法及其Massive MIMO系统分析

为了准确的研究空间衰落信道模型及其近似算法,用以分析Massive MIMO(Multiple Input and Multiple Output)系统性能和算法效能,本文首先导出在典型PAS下的SFC函数的闭合表达式,然后分析推导了角度扩展时的近似算法以及评估其计算效能,最后建立MIMO多天线接收模型和分析其系统性能.研究揭示了其信道特征的诸多关键因素,阐明阵元接收信号强度变化、阵元衰落信号相关性和信道矩阵分布特征.理论计算和仿真实验得出近似计算法在特定条件下具有很好的拟合度,定量分析了近似算法在对MIMO多天线系统分析时的适用性和计算效率,算法能极大地降低理论计算复杂性,提高分析和仿真大规模Massive MIMO多天线系统的效率.

相关衰落MIMO信道下的联合天线子集选择

针对相关衰落MIMO信道下的联合天线子集选择,提出了2种选择算法。首先,在已知精确信道知识的情况下,选择算法选择以使接收数据流的SNR最大化和瞬时误差概率即误符号率最小化的天线子集,从而得到平均SNR增益改善的解析表达式;其次,当信道迅速变化时,在已知信道统计知识的情况下,选择算法选择以使全部可能信道实现的平均误差概率最小化的天线子集,从而得到编码增益,在极端相关信道条件下,也可以得到分集增益;基于2种选择算法的性能分析和仿真结果验证了本文提出算法的有效性。

相关瑞利衰落信道上自适应MQAM的性能分析

采用L条支路最大比合并分集接收的相关瑞利衰落信道容量,推导恒定发射功率自适应M进制正交幅度调制的频谱效率,并将它们与独立同分布瑞利衰落信道理论容量进行比较。数值结果阐明相关性和天线设置对瑞利衰落信道容量和自适应M进制正交幅度调制性能的影响。

相关分块衰落信道下基于因子图EM算法的解码方法

针对相关分块衰落信道模型,提出一种基于因子图期望最大化(FGEM)算法的联合估计解码方法。在接收机中,采用因子图消息传递方法进行信道估计和迭代解码,并引入期望最大化(EM)算法来消除因子图模型中存在环路对消息传递的影响,同时解决了消息传递中的混合高斯消息计算的问题。采用卡尔曼前后向算法代替最大化步消息更新过程,简化了消息的迭代计算,降低了联合解码和估计的复杂性。实验结果表明,与只有导频辅助方法和判决方法相比,该算法进一步提高了信道估计的准确度和接收机的解码性能。

分组相关快衰落信道下Turbo码译码算法研究

研究了分组相关快衰落信道的特性,推导出该信道下Turbo码的译码算法,并从推导结果确定:平均信噪比和信噪比弥散度是影响系统性能的两个重要参数。仿真结果表明,在分组相关快衰落信道下,采用该文提出的Turbo码译码算法,可以提高整个系统性能,在误比特率为10-3时,与信道编码采用卷积码的系统相比,信噪比改善2.9dB;在大平均信噪比和小信噪比弥散度条件下,系统性能较好,误比特率较低。

相关块衰落信道下空时检测的误码性能研究

对相关块衰落信道下MPSK相干空时检测以及差分空时检测的误码性能进行了理论推导和系统仿真,给出了相应封闭形式的误比特表达式。相干检测能获得很好的误码性能,但是它需要进行精确的信道估计,以获得可靠的信道衰落的幅度和相位大小。然而,差分检测不需要进行信道估计以获取信道状态信息(CSI),因此当信道衰落速度很快或系统发射天线数目较多时,差分检测变得更加切合实际。虽然差分检测的健壮性很强,但是与相干检测相比,其误码性能要差,并且在高信噪比区域存在误码平台。仿真结果表明:相干空时检测和差分空时检测都获得了明显的分集增益,在相同的星座调制和信噪比下,相干检测的误码性能要优于差分检测,同时也和理论结果相吻合。

相关瑞利衰落信道MRC接收性能分析

通过一种一般性方法研究两种天线设置时相关瑞利衰落信道上MRC接收的BPSK性能,并利用衰落信道上数字信号传输的归一化性能研究结果,分析MRC接收的MQAM的性能,给出平均比特差错率的解析表达式。

相关MIMO衰落信道上正交/双正交信号的性能

该文推导了相关多入多出瑞利信道上采用组合发射选择合并/接收最大比合并、相干检测M进制正交/双正交信号的精确和/或近似平均误符号率闭合表达式。数值计算结果验证了M进制正交信号平均误符号率近似表达式的准确性;利用获得的平均误符号率的精确或近似闭合表达式可以研究相关瑞利衰落信道和收、发天线数对采用组合发射选择合并/接收最大比合并的M进制正交/双正交信号平均误符号率性能的影响。

在频率选择性相关信道中的空频分组编码技术

本文提出了频率选择性瑞利衰落信道中的对角空频分组码(DSF),研究了码的性能。分析表明,在各天线对间的信道相互独立,系统有NT个发射天线,NR个接收天线和信道冲击响应长度是L时,DSF码可实现分集增益NRNTL。此外,相关的发射天线阵列会使DSF码分集增益下降,但是对码的性能影响不大,特别是在较长的多路径信道上。因此,DSF码对于相关的衰落信道显示出优越的鲁棒性能。最终仿真结果证实了本文的分析。

相关信道下空时分组编码性能研究

主要研究了信道的相关性对空时编码性能的影响。理论上,把V.Tarokh给出的独立信道情况下的性能界推广到实际相关信道下,得到了信道一定相关特性下系统的性能界,通过仿真得出了一定结论。