IRS辅助MU-MISO系统中基于深度残差学习的信道估计

针对智能反射表面辅助多用户通信系统中传统信道估计方法性能下降的问题,将信道估计问题转化为信道去噪问题,利用深度残差学习方法学习残差噪声,从含噪导频信号中恢复信道系数。同时为提升信道估计精度,设计信道估计网络进一步提升去噪性能。网络主体包含两个模块:拼接信息保留模块将每一层卷积输出相融合,防止信道特征丢失,有效提取信道噪声的主体特征;扩张卷积稀疏模块通过扩大感受野范围获得信道的重要结构和细节特征,恢复信道噪声的边缘细节特征。仿真结果表明,归一化均方误差约等于0.45时,所提方法在不明显增加复杂度情况下,相比于线性最小均方误差算法获得3.7 dB的信噪比增益,更为接近最小均方误差信道估计器的性能,表现出了更好的性能和可用性。

基于DDPG算法的MISO通信系统优化

无线通信系统中部署大量天线时会增加硬件成本,且能耗和信号处理的复杂性加大,针对此问题提出了一种基于深度确定性策略梯度(DDPG)算法的多输入单输出(MISO)通信系统优化方案。研究智能反射面(RIS)辅助多用户的MISO系统,在连续状态和动作背景下,利用DDPG算法联合设计基站端波束成形矩阵和RIS处相移,以最大化系统加权和率。仿真实验结果表明,该方案与FP算法的加权和率性能相当且收敛性较好,相比未部署RIS的方案具有明显优势。

混合IRS辅助大规模MISO中基于显性信道估计的联合波束成形设计

针对智能反射面辅助大规模MISO系统的波束成形设计,当前大多数研究都是基于信道状态信息完全已知,且未考虑基站端主动波束成形矩阵与智能反射面反射系数矩阵存在的耦合关系。智能反射面辅助的信道为级联信道,难以进行估计,且导频开销较大。鉴于此,采用了一种包含有源和无源元件的混合智能反射面架构,首先基于毫米波信道的稀疏特性,利用压缩感知算法估计信道,并设计一种融合注意力机制的两级卷积网络框架,以最大化和速率为目标,联合优化设计智能面反射系数矩阵和波束成形矩阵。实验结果表明,相比已有方法,所提方法可以使用更少的导频获得更优的和速率性能,有效减少了导频损耗,降低了计算时间复杂度。且当通信环境发生变化时,网络亦具有良好的鲁棒性。

RIS辅助的MISO系统安全鲁棒波束赋形算法

为解决无线信道开放性导致的信息传输安全及信道估计误差等不确定性带来的系统传输性能恶化问题,该文提出一种存在用户窃听的可重构智能超表面(RIS)辅助多输入单输出(MISO)系统的Charnes-Cooper鲁棒波束赋形算法。针对窃听用户建立有界信道不确定性模型,并通过约束最大发射功率以及RIS相移,联合优化基站波束和RIS相移来最大化用户保密率。为求解该非凸问题,首先通过变量替换、Charnes-Cooper方法和S-procedure方法将其转换为凸优化问题,进而采用间接交替优化耦合变量来获得鲁棒波束赋形矩阵和RIS相移。仿真结果表明,该文提出的基于RIS的联合优化算法具有更好的用户保密率和鲁棒性。

智能反射面辅助MU-MISO系统宽带信道估计算法

为适应移动通信系统的宽带化应用,针对智能反射面(Intelligent Reflecting Surface,IRS)辅助多用户多输入单输出系统信道估计问题,提出了一种基于稀疏矩阵分解的改进正交匹配追踪(Orthogonal Matching Pursuit,OMP)算法。首先,考虑基站导频约束及IRS相移约束,建立一个压缩感知模型。然后,通过自适应地细化变换矩阵的分辨率,避免稀疏信号的细节丢失;再利用信道在不同子载波处共享的公共稀疏性,对多个子频带进行联合估计。最后利用级联信道的双结构稀疏性,将信道估计扩展至多用户场景。仿真结果表明,与传统压缩感知算法相比,所提算法能以较小的导频开销获得更高的准确性。

GGD弱湍流环境含零视轴指向误差MISO-UWOC系统容量分析

选取广义Gamma分布(GGD)来表征弱海洋湍流,提出了一个包含GGD弱湍流、零视轴指向误差、以及无衰落信道冲激响应隐路径损耗及多径效应的混合衰落信道模型。利用Meijer-G函数推导出采用选择性发送(ST)下的多入单出-水下无线光通信(UWOC)系统在考虑及忽略符号间干扰(ISI)情况下的遍历容量和中断容量数学表达,并利用数值仿真验证上述理论推导的正确性。仿真结果表明,相较于传统点对点传输模式,在同等信道条件及系统参数设置下,以发射端数N=2为例,UWOC系统的遍历容量至少提升了1.3倍,而中断容量则最大下降超过60%;不过,ISI的引入将严重降低此性能改善。

基于B样条递推最小二乘的非线性MISO传感器系统建模方法

提出了基于B样条递推最小二乘的非线性MISO传感器系统建模方法。B样条函数良好的逼近性能保证了建模精度; B样条基函数的递推定义及最小二乘的无矩阵求逆递推使建模简单易行;当数据呈矩形网格分布时,运用降维处理降低了计算复杂度。理论分析、仿真及实际传感器数据处理结果表明,B样条递推最小二乘方法能够有效地提高非线性MISO传感器系统建模的精度、稳定性以及运算效率。方法易于在微处理器上实现,适合在线建模应用。

基于人工噪声的MISO保密容量分析

对MISO系统的发射功率分配和噪声形成方法进行讨论。首先建立MISO系统的人工噪声模型,将人工噪声等效为加性信道噪声,指出当人工噪声服从高斯分布是具有最大保密容量,并给出其保密容量表达式。然后在总发射功率受限的条件下,利用向量空间投影的方法推导保密容量最佳的功率分配方案。最后采用Box-Muller变换方法结合向量空间投影给出最佳功率分配方法下服从高斯分布的人工噪声生成方法。

一类MISO双线性Hammerstein模型的集成辨识方法

目的针对一类静态非线性增益具有原点对称特性的M ISO双线性Hammerstein模型,提出一种稳态与动态辨识相结合的集成辨识方法。方法利用稳态信息获取稳态模型的强一致性估计,并通过稳态模型获得非线性增益的估计,再利用动态信息辨识获取M ISO双线性Hammerstein模型的双线性系统未知参数的一致性估计。结果获得一类M ISO双线性Hammerstein模型的集成辨识方法,仿真结果表明了该方法的有效性和实用性。结论集成辨识方法可用于解决一类MISO双线性Hammerstein模型的辨识问题,易于实现。

MISO的普适性人工噪声保密容量

当MISO(Multi Input Single Output)系统存在的加性人工噪声服从一般分布时,系统保密容量讨论难度较大。为推导一般意义多天线系统下的保密容量,引入了信道等效特征的概念。利用信道特征阐明了人工噪声方法的物理概念,并推导出了具有普适性的人工噪声方法保密容量上下限,进一步结合熵功率,推导出AWGN信道下的保密容量解析式。理论分析和仿真得出,通过人工噪声可使平均保密容量增大,从而提高MISO系统的安全性。

基于MISO滤波器的重构r重平移不变子空间采样研究

本文根据信号在r重平移不变子空间中的逼近表达式,建立起了r重平移不变子空间上的采样与重构模型;利用FIR滤波器、插值器将重构模型转化为离散的多输入单输出(MISO)滤波器,以保证重构模型在数字系统中可实现。最后,以正弦调频信号为例,从信号时频分布的角度验证了MISO滤波器可实现r重平移不变子空间采样的重构。

MISO超宽带系统的性能分析

为降低接收机的复杂度,减少多径衰落的影响,建立了MISO(Multiple-Input Single-Output)超宽带系统模型。该系统模型采用多天线发射,以最大比合并方式分配发射功率,并对每个天线发射的信号进行预处理,在接收端采用单一天线接收的MISO-UWB(Multiple-Input Single-Outputt-Ultra Wideband),给出了该系统性能分析。该接收方法不仅利用了Pre-Rake分集技术,而且利用了天线分集,在保持接收机复杂度较低的同时,有效地提高了接收机性能。仿真结果表明,该方法与传统的Rake接收机及采用单一发射天线的Pre-Rake系统相比,接收性能有明显改善。

活性污泥过程MISO神经网络模型

用误差反向传递 ( BP)神经网络模拟了活性污泥过程 ,发现使用多输入多输出 ( MIMO)神经网络来模拟活性污泥过程变量间关系时 ,线性部分误差较小 ,非线性部分误差较大 ;但若用数个多输入单输出 ( MISO)神经网络的组合来模拟时 。

基于随机波束成型的MISO-OFDMA物理层安全算法

在多用户非互易性信道场景下,基于信道状态信息的物理层安全算法需要接收端反馈大量的信道状态信息,导致系统保密吞吐量降低。针对这一问题,文章设计了一种基于随机波束成型的MISO-OFDMA物理层安全算法。在用户选择阶段,发送端依次发送随机生成的正交波束,每个接收用户反馈各个子载波上信干噪比(SINR)最大的波束索引,以减少反馈数据量;发送端将子载波分配给SINR最大的接收用户。在加密传输阶段,发送端在SINR最大的波束上发送有用信号,保证相应合法用户的正常通信;在其余波束上发送人工噪声,扰乱窃听者的监听。性能分析和仿真结果表明:当天线数为16,合法用户数为150时,相对于人工噪声方法,所提算法的保密吞吐量提高了2bit/s。

基于MISO模型的“自动控制原理”课程质量评价

"自动控制原理"课程是学习自动控制基础理论、掌握控制系统分析设计方法、实现自动化工程应用的一门非常重要的核心支撑性课程。本文提出多输入单输出(MISO)模型的课程教学质量评价体系,并应用于我校2014级"自动控制原理"课程的教学质量评价之中,实践表明取得了较好的评价效果。

下行链路MUs-MISO系统URLLC的求和传输率最大化波束形成优化研究

研究了一个下行链路多用户(multi-users,MUs)多输入单输出(multiple-input single-output,MISO)超可靠低时延通信(ultra-reliable low latency communication,URLLC)系统。首先,以最大化系统的求和传输速率为目标,提出了基站(base sta⁃tion,BS)波束形成的设计优化问题;其次,该设计被公式化为一个非凸优化问题,提出了一种计算高效的逐次凸近似(succes⁃sive convex approximation,SCA)迭代算法来获得该问题的次优解;最后,在不同发射总功率、BS端天线数、传输带宽和传输时间下,通过广泛的仿真分析了该算法的性能。仿真结果表明:所提算法的性能逼近于Shannon传输率。

MISO窃听系统中的恶意导频干扰检测

在一个三节点多输入单输出(Multi-Input Single-Output,MISO)窃听系统中,当窃听方在信道估计阶段发送恶意导频信号来干扰信道估计时,合法通信的保密性受到严重威胁。针对该安全问题,提出了基于估计信道协方差和基于接收信干比两种恶意导频干扰检测方案。首先概述基于估计信道协方差的恶意导频干扰检测方案原理,推导该方案下检测概率和虚警概率的解析表达式;其次给出基于接收信干比的恶意导频干扰检测方案机制及其检测概率和虚警概率的具体表达式,并通过理论分析对比得出基于估计信道协方差的检测方案性能较优;最后通过数值仿真对比分析了两种方案的干扰检测性能。

日径流序列MISO预测的NLP应用模式研究

以广西梧江流域阳朔、恭城和平乐3个水文站1973～2001年的日径流量为例,研究了不同组合工况下的M ISO预测的NLP应用效果。结果表明：与线性处理方法相比,采用非线性变换方法预测性能仍然提高较大;与不同变换的组合相比,各输入输出序列均采用相同的变换方法或相同变换特征的NLP方法,可以得到更高的预测精度。

^(125)I标记MISO及动物实验的初步探索

采用过氧乙酸法使^(125)I标记放射增敏剂MISO,标记率大于80％,高时达90％以上。研究了^(125)I-MISO在动物体内的组织分布,结果显示在静脉注射后3小时,H_(22)荷瘤鼠及EMT-6荷瘤鼠的肿瘤/血液比分别是1.09与1.00。活体闪烁显像及放射自显影均显示肿瘤区有部分放射性浓聚,但不及肝、肺、肠等组织明显。

PID-MISO模糊控制器在微生物扩培中的应用

微生物扩培过程为复杂的生化反应过程,传统的PID方法或单纯的Fuzzy方法都不能很好地满足扩培过程温度的控制要求。因此,设计了可以根据温度的偏差,自动调整温度控制方法的PID-MISO模糊控制器,使菌种扩培过程中温度控制达到了工艺要求,解决了啤酒生产企业酵母扩培过程中菌种繁殖的稳定性和成活率问题。采用此方法设计的温度控制器在实际工程应用中取得了较满意的控制效果。