蜂窝环境下功率空时分布仿真的改进算法

为更好地对蜂窝环境下的功率空时分布进行仿真,引入“有效散射体”和“反射概率”两个有明确物理意义的概念,在单反射椭圆模型(GBSBEM)的基础上提出一种改进的仿真算法.该算法能更准确灵活地描述蜂窝环境下信号的功率空时特性.仿真结果与实测数据对比表明,在功率时延谱预测方面,改进算法与GBSBEM有同样的精度,而在功率方位谱预测方面,前者的均方相对误差要小于后者.

一种空时分布多径信号DOA—时延联合估计的ESPRIT方法

在城市密集环境下,由于局部密集多径反射信号不再符合点目标模型,传统多径参数(波达方向与相对时延)联合估计算法往往失效。针对此类问题本文考虑一种基于空时相干分布的多径模型,并在得到信道估计后将其转化至频率域去卷积获得空时联合信号子空间,由于多径扩展影响该信号子空间不再具有旋转不变结构,本文通过在联合信号子空间中抽取行向量构造不同的矩阵对,使各矩阵对在相位上满足旋转不变性质,然后,利用ESPRIT算法估计中心时延与中心DOA参数。与点目标ESPRIT方法相比该方法能够有效克服多径扩展影响,实现参数自动配对,且具有不敏感于多径分布形式的优点,仿真实验证明了其有效性。

空时域宽窄带混响分布特性研究

研究了不同阵型配置下空时自适应处理中窄带混响和宽带混响在空时平面上的分布特征。结果表明:窄带体制下,带宽小,混响和目标有可分辨特征,宽带体制下,带宽影响不可忽视,混响和目标在空时平面部分重叠,难以分辨。通过实测和仿真宽带混响数据验证了分析结果的正确性。

基于修正空时频分布矩阵的到达角估计

讨论了密集信号环境下,雷达侦察系统对信号到达角(DOA)的估计方法。首先对参考阵元的输出作时频分析,估计信号的频率参数,从而选择时频脊点构造方向矩阵;然后对各阵元输出求互Wigner Ville分布(XWVD)以构造修正空间时频分布(STFD)矩阵;最后用修正STFD矩阵代替传统MUSIC算法中的协方差矩阵即可求得信号的时频———MUSIC空间谱,从而得到信号的DOA。计算机仿真结果表明该算法可实现对常规雷达脉冲、线性调频信号等多种信号的DOA估计。

协作MIMO中分布式空时编码技术的研究

利用单天线终端相互协作,形成虚拟多天线发射阵列,结合接收端基站多天线接收,以此实现协作MIMO系统,同时将MIMO中的空时编码理论应用其中,可以有效利用空间分集增益和编码增益,抵抗多径衰落并提高系统性能。其中,由于分布式空时分组码(D-STBC)能有效地利用空间分集,且编码简单、性能优越,因而重点研究其在协作MIMO中的运用,对其进行了建模,设计了D-STBC接收端检测器结构,指出极大似然(ML)检测的复杂度随协作节点数的增加呈指数增长,并推导了在ML检测下的系统成对差错概率(PEP)性能;同时介绍了基于空间复用的分布式垂直型贝尔实验室分层空时编码(D-VBLAST),它可以有效地提高数据传输速率(吞吐量),且译码算法复杂度可以随着数据速率的增加线性升高,适合于相对较高SNR的协作MIMO传输系统。

全双工协作通信系统中分布式Alamouti空时编码的性能分析

针对存在残留自干扰(RSI)的3节点全双工协作通信系统,研究分布式Alamouti空时码(DASTC)的差错性能。通过分析成对差错概率及其在高发射功率下的渐进表达式,导出了系统的分集增益和编码增益;进一步分析残留自干扰对分布式空时码编码结构的影响,导出了分集增益的可达条件。理论分析和仿真结果表明,在高发射功率和小残留干扰下,DASTC在全双工协作通信系统中是一种全速率、满分集的空时码,在相同频谱效率下的差错性能优于半双工协作通信系统;充分抑制自干扰能获得更高的分集增益和编码增益,并强化分集增益的可达性,提高系统的频谱效率和能量效率。

基于相位旋转的坐标交织分布式空时码

两天线的中继网络中,坐标交织分布式空时码(CIDSTC)的设计未考虑到信道状态信息(CSI)。针对此问题,该文提出了一种基于相位旋转的坐标交织分布式空时码(PR-CIDSTC),中继节点将其发送信号旋转适当的角度,该角度由接收端根据CSI以最小化成对差错概率(PEP)为目标而设计并反馈到发送端。仿真结果显示,误码率(BER)为10?5时,PR-CIDSTC只需2 bit的反馈量就获得了1.5 dB的增益。

浅海混响扩展的空时2D分布与混响抑制

从不同锥角入射的浅海混响,造成具有空时耦合特性的多普勒的扩展,在频域形成一定带宽的干扰,对鱼雷目标检测性能有极大的影响。研究了混响在频域上的扩展程度,得出了这种扩展在空时2D平面具有特定形式的结论,因此单纯从频域处理出发,利用多普勒进行混响抑制效果不是很理想,需联合考虑空域与频域上的混响抑制方法。在此基础上研究了空时最优处理方法在主动声自导鱼雷中的应用,通过压低旁瓣减少旁瓣区混响和自身多普勒零陷抑制主瓣混响等措施对传统方法进行了改进。仿真数据处理表明,2种方法均能较好的抑制混响,其中改进方法因计算量较低易于实时实现。

一种基于分布式空时码的协作MIMO分集复用折衷新方案

协作MIMO通过多个单天线节点的相互协作构造多发射天线,以此形成一种虚拟MIMO多天线阵列获得空间分集增益。考虑到协作MIMO特点,天线间采用分布式空时编码进行编码协作。文章研究了协作MIMO中基于分布式空时码(DSTC)的分集复用折衷(DMT)新方案,该方案通过推导两种DSTC的中断概率与分集增益表达式,结合两类DSTC的DMT策略,根据改变复用增益阈值自适应获得最佳DMT与中断性能。数值仿真表明,所提的DMT策略可以逼近协作MIMO的DMT上限,协作节点采用该策略的中断性能仅次于上限的中断性能。在多节点构成协作MIMO网络分布式空时编码协作中,提出的DMT新方案可使系统高效地获得协作分集增益与中断性能。

多径信道下的异步分布式线性卷积空时编码

分布式空时编码系统中,由于各个中继节点之间的传输不同步会造成分布式空时编码的性能损失。针对这一问题,该文设计了一种异步分布式线性卷积空时编码。通过一种具有特殊结构的生成矩阵的设计,该编码可以在多径信道和中继节点异步传输模型下获得满分集增益。另外,由于该编码的线性特性,因而可以使用迫零(ZF),最小均方误差(MMSE)以及基于最小均方误差的判决反馈(MMSE-DFE)检测器检测。理论分析和仿真结果均表明,该文提出的异步分布式线性卷积空时编码可以在没有同步传输的假设下,采用次最优检测器来获得满分集增益。

LTE系统中的分布式空时中继技术

中继技术作为LTE-Advanced系统的关键候选技术可为小区带来更大的覆盖范围和系统容量。分布式空时中继技术不仅可以充分利用中继技术带来的空间分集,又可以引入部分编码增益,是中继技术中最直接的应用技术。比较目前提出的分布式空时中继方案,得出基于解调-转发方式的空时中继编码方案最适合LTE-Advanced系统的方案。同时,针对解调-转发方式中存在的错误传递问题,提出基于门限的选择性空时中继方案,该方案以很小的系统复杂度换取了优异的性能增益。

分布式Alamouti空时码的信道容量及最优资源分配方案

该文针对基于译码转发协议的分布式Alamouti空时码(DF-DASTC)系统的信道容量以及最优资源分配策略问题。利用退化中继信道模型,推导得到了DF-DASTC系统在衰落信道下的信道容量闭式解。以DF-DASTC信道容量最大化为目标,对该系统在固定带宽分配时,中继及信源节点的最优功率分配方案进行了研究,推导得到了DF-DASTC系统的最优功率分配方案的闭式解。利用凸优化理论,将以DF-DASTC信道容量最大化为目标函数的多目标优化问题转换为非线性不等式约束的单目标凸优化问题,进一步得到了可变带宽分配时的DF-DASTC系统的最优带宽和功率分配策略。理论分析和系统仿真表明,该文所提出的资源分配策略,比平均分配的资源方案具有更大的信道容量。另外,该文的最优资源分配策略适用于具有多个中继节点的无线中继网络,具有普适性。

分布式空时分组码译码转发的协同分集技术研究

针对已有协同方案中存在的一些问题,提出了一种新的基于分布式空时分组编码的译码转发协同分集方案,设计了适合协同分簇多跳无线传感网的网络协议,讨论了协同同步情况和伙伴分配算法,仿真了新的协同分集方案的性能并验证了新方案和新协议的有效性。

1981-2015年中国95°E以东区域性暴雨过程时、空分布特征

基于1981—2015年中国逐日降水量加密观测资料和NCEP/NCAR再分析资料,采用主、客观相结合的方法,以天气过程为单元建立了中国95°E以东地区及其6个子区的区域性暴雨过程个例谱,进一步使用小波功率谱、9点二项式平滑及离差平方和聚类等方法剖析了中国95°E以东区域性暴雨过程的时、空分布统计特征。结果表明:(1)中国95°E以东区域性暴雨过程平均年总次数接近30次;其中,江淮流域是出现区域性暴雨过程最多的子区,平均为19次/a;其次为华南和西南地区东部,平均为10.5和5.8次/a;东北地区、华北和西北地区东部平均仅为1—3次/a。(2)中国95°E以东及各子区区域性暴雨过程次数的年及年代际变化主要表现为波动特征,各子区中江淮流域与中国95°E以东地区的年及年代际波动变化最为一致;华南与西南地区、东北地区与华北的波动变化互为显著的正相关。中国95°E以东及各子区区域性暴雨过程年总次数都表现出2—4a的周期变化,此外,江淮流域、华南和西北地区东部还表现出6—10a的周期变化,华北表现出13—17a的周期变化。(3)中国95°E以东区域性暴雨过程总体呈夏季最多、冬季最少、春季多于秋季的分布特征,其中以7月出现次数最多。各子区中,江淮流域和西南地区东部区域性暴雨过程以6、7月最多,华南以5、6月最多;东北地区、华北、西北地区东部集中出现在7、8月。(4)中国95°E以东地区的极端区域性暴雨过程可划分为7种分布类型。第Ⅰ—Ⅳ型强降雨区从江南南部和华南呈阶梯状逐步北抬至黄淮和四川盆地东部一带,第Ⅴ—Ⅶ型除在东南沿海均有强降雨区外,第Ⅴ型在华南东部至江淮、第Ⅵ型在黄淮北部至东北地区中南部、第Ⅶ型在黄淮西部和华北中南部还分布有强降雨区。

分布式Alamouti空时码的信道容量分析

针对分布式Alamouti空时码(DASTC)系统的信道容量求解问题,提出了一种求解DASTC系统的信道容量闭式解及其上界的方法.该方法根据DASTC系统利用多节点联合发送信息的特点,选择距离信源节点最近的空闲节点作为中继节点构建了DASTC系统的无线中继信道模型,采用网络信息论中的最大流最小割定理,将DASTC信道模型分为广播信道模型和多接入信道模型,通过计算得到基于译码转发协议和基于放大转发协议的DASTC系统在固定衰落信道以及随机衰落信道下的信道容量闭式解及其上界.该方法可有效分析采用不同协议时的DASTC系统的信道容量变化.仿真结果表明,与采用香农定理的直接传输系统的信道容量相比,在高信噪比时,利用该方法所得的基于译码转发协议的DASTC系统和基于放大转发协议的DASTC系统的信道容量分别提高了1 b/(s.Hz)和0.4 b/(s.Hz).

宽带高速车载环境中的分布式空时频编码

利用高速车载终端与基站宽带通信时信道的多径时变特性,提出一种分布式空时频编码方法。该方法通过选择车内空闲终端构成虚拟天线阵列进行协同编码,在不降低传输速率的前提下,能够获得信道中潜在的协同分集、时间分集和频率分集增益。理论分析表明:车载速度的提高使时间分集增益得以增强,正确解码中继个数的增加使协同分集增益得以增加。仿真实验验证了理论分析的正确性,结果证实了在较高信噪比下分布式空时频编码较分布式空频编码有更好的误比特性能。最后,给出了两种编码在实际应用中的切换信噪比。

中国伴生金矿床的时空分布规律

以构造体系为成矿单元划分原则,将中国伴生金矿划分为4个成矿域、8个成矿区、18个成矿带。分述了不同大地构造单元中伴生金矿的类型和基本特征,讨论了伴生金矿的时 空分布规律,并将国内外伴生金矿进行了对比。

基于分布式空时编码的盲检测战术协同通信网络

协同通信网络通过多终端共享天线提升系统的吞吐量和可靠性。其传输过程中独立成分分析(ICA)可以在系统信道参数未知,且不添加导频的情况下,实现未知数据的盲分离。考虑到战术通信环境特点,提出了一种协同通信网络传输方案。该方案通过ICA算法实现信道的盲分离,避免了复杂的导频信号设计,提高了网络资源利用率。仿真试验证明,其检测性能逼近最优最大似然检测性能。

合作分集无线网络中一种改进的分布式空时编码

将多天线系统中线性空时编码的思想用于合作分集无线网络,提出一种改进的分布式线性空时编码。在通信时采用两段协议,第一阶段信源向所有的合作伙伴发送信息T个符号,在第二阶段各合作伙伴对接收到的经噪声干扰的信号根据瞬时信道状态进行分布式线性处理后发送到接收端。对成对错误概率(PEP)进行分析,给出一种chernoff上界,并与多天线系统进行比较。对于总发送功率P固定的无线网络,最优功率分配方法是信源分配一半的功率,分配给网络中所有合作伙伴一半发送功率。仿真结果表明在高信噪比时,所提出的分布式空时编码方法在各终端均配置单天线的条件下可以达到R根发送天线的多天线系统的分集度。

一种新的满符号传输率满分集度的分布式空时码

结合分布式空时码的系统模型和DBOAST空时分组码的编码方法,提出了一种新的分布式空时码——DBO分布式空时码(DBO-DST),可达到满发送分集度和满符号传输率。对该分布式空时码的编码和解码方法进行了仿真,结果表明,DBO分布式空时码比已有的线性分布式空时码的误码率低,性能更优。