高斯矢量多路输入信道下的消息认证方案

消息认证可使消息接收者检测消息是否被合法发送者之外的其他人伪造或非法修改,而传统消息认证方案通常在网络层或更高层上执行,容易遭受重放攻击、拒绝服务攻击等安全威胁。在分析基于物理层的消息认证方案基础上,构建高斯矢量多路输入信道模型。通过最小均方误差法进行信道估计,提出消息认证方案并制定敌手的最优攻击策略,同时根据敌手攻击成功的概率确定可达的保密边界。在信道传输功率一定的情况下,通过信息论分析信道的最大安全认证速率,得到信道的保密容量区域。实验结果表明,随着接收消息数的增加,敌手攻击成功的概率均值呈指数级下降,且当所有发送者与窃听方的空间相关系数均低于0.3时,敌手攻击成功的概率均值小于1.87×10^-7,验证了该方案的安全性。

基于AAT模型的毫米波大规模MIMO系统信道估计

针对毫米波大规模多输入多输出信道具有时间相关性、系统易受噪声因素影响导致信道估计精度低的问题,提出了一种基于改进的时序卷积神经网络信道估计方法。该方法将仿真获得的信道矩阵以二维图像数据方式输入系统;利用时间相关性进行特征融合,构建集中注意力机制网络,增强系统模型对信道深层特征的提取能力;将AAN嵌入时序卷积神经网络中进行训练;系统输出去噪后的二维图像,即信道估计矩阵。仿真结果表明,所提信道估计方法在性能和复杂度方面优于传统的信道估计方法,并且当测试场景发生改变时依旧具有鲁棒性。

多输入多输出信道空域相关性评估简化模型

针对任意散射环境的多输入多输出(MIMO)信道,提出一种基于角度域脉冲采样的空域相关性评估简化模型,推导常见采样脉冲空域相关系数的近似简化解析式,并详细分析简化模型中采样脉冲数目和加权系数的选取依据,大大降低MI-MO衰落信号空域相关性分析的复杂度。仿真结果表明:当到达波角度扩展为5到20度且采样脉冲数目大于36时,本文简化模型的绝对误差均值小于0.005,但运算量远小于其它模型,可满足实际信道建模、天线阵列设计、系统容量及误比特率计算等精度需求。

多输入多输出天线OFDM系统的信道估计

研究利用导频训练信号对多输入输出(M IMO)天线OFDM(正交频分复用)系统进行信道估计。首先推导出了该系统所需最佳导频序列、及其最小数目和最佳位置集以及信道估计的均方误差极限值,分析比较了几种内插的方法,然后提出了一种针对某些无线局域网系统的信道估计方法。仿真实验显示采用该方法得到的信道估计均方误差接近极限值,不同调制方式(BPSK、QPSK、16QAM)下M IMO-OFDM系统的误码率非常接近已知信道频响时的情况。

含公零点SIMO信道QPSK序列盲检测

在QPSK字符集下导出了与传统迫零均衡准则有本质不同的ε-均衡准则,并证明了ε-均衡器存在的充分及必要条件.给出了基于ε-均衡准则的QPSK序列盲检测算法,该算法将QPSK序列盲检测问题转化为带整数约束的二次规划问题.采用具有多项式近似复杂度的ε近似算法解决带整数约束的二次规划问题.仿真结果表明,该算法能够有效地适用于含公零点的单输入多输出信道,并对信道阶具有稳健性,无论信道是否包含公零点,该算法误码性能都明显优于基于二阶统计量的其他经典算法.

MIMO干扰信道下的协作干扰对齐优化算法

干扰对齐是将来自其他发射机的干扰信号对准到同一信号子空间,从而减少对期望信号的干扰的一种传输技术,近年来得到了广泛的关注。本文为K用户多输入多输出(MIMO)干扰信道系统提出了一种协作干扰对齐优化算法。通过对信道的奇异值分解,基于矩阵弦距离,不仅选出一组最好的特征子信道来传输信号,而且还选取一组有利于有用信号远离干扰信号的预编码矩阵,这样,可以最大化减少干扰对有用信号的影响。另外,本文还根据得出的预编码矩阵来计算和优化干扰抑制矩阵。本文算法在没有用迭代的基础上来计算预编码矩阵和干扰抑制矩阵,这样不仅使整个系统的复杂度大大降低,进一步,仿真结果显示容量和能量效率较其他算法有明显改进,这也正是最近受到广泛瞩目的绿色通信所要求的。

SIMO含公零点信道的直接盲序列检测

本文首先在BPSK字符集下提出了与经典迫零均衡有本质不同的ε均衡概念,给出了ε均衡器存在的充分必要条件.然后,本文借助接收数据阵补投影算子对待测发送序列向量的零化作用,把BPSK信号盲检测问题转化为带二值约束的二次规划问题.最后,通过复数量重新定义成实数量,本文把上述的ε均衡概念和盲检测算法成功地推广应用于QPSK复信道情况.仿真试验表明不管SIMO信道是否包含公零点,也不管零点是否在单位圆内,本文算法都表现出超越于子空间法和线性预报法的优良性能.

基于遗传算法的盲信道估计新算法

基于单输入多输出的信道模型,该文提出一种基于遗传算法的信道盲估计算法,该算法的特点是基于低阶统计量,计算速度快;并且把信道阶数作为染色体的一部分参与估计,从而能在信道阶数未知的条件下同时对信道阶数和参数进行估计。仿真结果表明该算法的性能优于现有的非迭代算法。

多输入多输出系统下低复杂度的自适应预编码方法

针对多输入多输出衰落信道中存在的码间干扰和多径干扰问题,提出了一种具有低复杂度的自适应预编码方案.该方案在发送端和接收端分别放置了预编码器和基于迫零算法的接收机,这样接收机在进行均衡译码的同时,将信道信息反馈给发送端,发送端便可以随之选择发送子载波的数目以及预编码矩阵,完成自适应预编码.该方案可有效降低系统的误码率.仿真结果表明,当误码率为10-3时,在传输信道信息未知的情况下,该方案的信噪比比信道信息已知的基于最小均方误差预编码方案高1.3 dB,且复杂度大大降低.

信道盲辨识的新方法

只要单输入多输出 (SIMO)信道的公因式满足本文提出的充分必要条件 ,那么本文方法就可以有效地辨识这些带公零点的信道 .本文算法由以下步骤组成 :先借助整数约束二次优化盲检测属于给定字符集的发送信号 ,然后根据这些估得的发送信号辨识传输信道 .仿真结果表明

室内宽带多输入多输出抽头时延线新模型研究

根据室内无线电波传播规律和实测数据,研究建立了一个新的抽头时延线模型,该模型可以简单有效地估计视距和非视距路径下室内平均功率时延谱,并与实验结果一致.在广义平稳非相关散射信道前提下,通过分析抽头时延模型频率相关系数、抽头系数分布和相关性、抽头多普勒频谱等特性参数,给出了评估抽头时延线模型的新方法.文中建立的信道模型和参数,对于室内多输入多输出无线信道模拟仿真有较为重要的意义.

基于多天线的微蜂窝微波移动通信信道建模研究

城市微蜂窝移动通信电波传播环境相当复杂,因此建立这种无线传播信道的有效模型无论对理论分析、系统优化设计以及网络工程规划来说都是非常重要的。特别是针对未来陆地蜂窝移动通信系统基于智能天线应用的规范标准要求尤其如此。为此从多径色散信道的特性分析出发,采用电磁散射理论建立了基于多天线的微蜂窝多输入多输出物理信道模型,对刻画信道特性的一些重要性能参数,如空间相关性、容量和时间演化等进行了研究和仿真分析。与有关文献结果的比较表明了所建立的微蜂窝移动通信信道模型的有效性。

MIMO-X双向中继信道并存网络编码

针对K用户MIMO-X双向单中继信道并存模型,研究利用物理层网络编码技术实现用户间的信息交换,提出广义信号对齐(general signal alignment,GSA)方案,使MIMO通信系统的天线效率最大化。以半双工中继节点为参考,双向传输过程分为上行链路阶段和下行链路阶段,具体实现在并存网络中将各个用户间对发的消息在变换的子空间中对齐以消除干扰。仿真分析结果表明,与传统的信号空间对齐(signal space alignment,SSA)方案相比,在相同的用户数条件下,GSA方案具有更高的天线效率和复用增益。

含共零点SIMO信道直接盲序列检测与信道辨识

在ε均衡概念基础上，提出了对含公零点SIMO信道的盲辨识算法。该算法充分利用发送符号属于有限字符集的先验知识，先直接盲检测发送序列，然后再进行信道辨识。仿真结果表明：不管信道是否包含公零点，本文提出的信道盲辨识ε算法性能都明显地优于基于二阶统计量的其它经典算法。

干扰信道中ZF协作MIMO发射的性能分析

针对有协作反馈的多输入多输出(MIMO,multiple-input multiple-output)干扰信道,研究了迫零(ZF,zero-forcing)协作发射策略的性能。为了推导和速率(sum rate)与中断概率等性能指标的解析表达式,研究了在MIMO的维数趋向无穷时,各性能指标的渐近特性。利用随机矩阵理论,首次提出了迫零协作发射策略中等效矩阵所有特征值的一个渐近估计。并基于此推导了和速率的2个闭式表达式,同时还获得了和速率随着MIMO维数变化的缩放律。此外,利用多元统计中Wishart矩阵最小特征值概率分布函数的相关结论,推导了2种特例下的上述协作发射策略的中断概率表达式。仿真结果验证了所提的性能指标解析表达式不仅在大维的情况下成立,而且在中等维度下也是有效的。

MIMO信道仿真器相对路径衰减校准方法的研究

通过信道估计技术实现对多输入多输出(MIMO)信道仿真器的功率延时分布的测量,完成MIMO信道仿真器相对路径衰减的校准,并利用两路径标准延时衰减微波器件网络,解决该参数的量值溯源问题。实验结果表明:相对路径衰减的校准可从0 dB到-25 dB,在500 MHz频率点和300 ns的相对路径延时点上,相对路径衰减校准结果的扩展不确定度为0.35 dB(k=2)。

多输入多输出通信系统的低密度奇偶校验码

受低解码复杂度下空时编码的全分集大编码增益的启发,提出了基于多输入多输出通信系统的低密度奇偶校验码的高效率设计。该设计可以在接收端很好地解决内迭代和外迭代的权衡,以增强解码的性能和灵活性。仿真结果表明,给出的编码在多输入多输出信道上性能良好。

干扰信道中一种改进的干扰消除方法

针对三用户的多输入多输出干扰信道,提出一种新的基于空时编码的干扰消除方法。每个用户采用速率为2的空时分组码对每个码字进行2层预编码,一层预编码对齐第2个接收端收到的2个干扰信号,且与第3个接收端收到的干扰信号对齐,另一层预编码消除这2个接收端的多用户干扰,并结合单向协作链路消除第一个接收端的多用户干扰。仿真结果表明,与相同场景中采用Alamouti编码的干扰消除方法相比,该方法能提高传输效率,且可靠性较高。

BIAWGN信道中改进的LT码优化方法

在二进制输入加性高斯白噪声信道中传输LT码时,采用高斯近似方法预测置信传播译码算法的误比特率性能不够准确。为此,提出一种改进的高斯近似方法,其中,输入节点度分布采用泊松分布,相应的软信息为高斯混合物,在此基础上给出一种LT码度分布优化方法。仿真结果证明,该方法相比同类方法性能更优越。

三维移动-移动场景非平稳MIMO信道空时相关性

提出一种三维移动-移动场景的非平稳多输入多输出（multi-input multi-output,MIMO）信道模型,该模型改进了不同信道状态之间衰落相位的连续性,可保证输出多普勒频移的正确性。同时,针对该新模型研究了非平稳衰落特性引起的时变空时相关性,并针对收发端信号角度谱服从通用Von Mises Fisher（VMF）分布情况,详细推导了归一化空域互相关函数和时域自相关函数的表达式。最后,针对低速和高速移动两种场景的仿真结果表明,获得的理论结果与数值仿真具有很好的拟合度,但能极大地减低计算复杂性,进而有效提高了分析和仿真复杂动态场景下MIMO通信系统的效率。