Cells grouping scheme against pilot contamination in large scale antennas system

The influence of cells groupings factor to the performance of the cells groupings time-shift pilot scheme is researched for the multiple cells large scale antennas systems（LSAS）. The former researches have confirmed that the cells groupings time-shift pilots scheme is effective to reduce inter-cell interference, especially pilot contamination, which results from the pilot reuse in adjacent cells. However, they have not specified reasonable cells groupings factor, which plays a critical role in the general performance of the LSAS. Therefore, this problem is researched in details. The time for reverse-link data transmission will be compressed, when the groupings factor surpasses a certain range. Thus it is not always beneficial to increase the cells groupings factor without limitation. Furthermore,a reasonable cells groupings factor is deduced from the perspective of optimization to enhance the system performance. Simulations verify the proposed cell grouping factor.

基于位置分配的去蜂窝massive MIMO系统导频分配功率控制算法

针对去蜂窝(cell free,CF)大规模多输入多输出(multiple-input multiple-output,MIMO)系统中存在严重的导频污染问题,提出了一种基于位置分配的贪婪导频分配功率控制算法(greedy pilot assignment based on location with pilot power control,GPABL with PPC).首先,遵循相邻用户不分配相同导频序列的原则进行贪婪导频分配(greedy pilot assignment,GPA);然后,在导频分配的基础上叠加了导频功率控制,选择合理的导频功率控制系数减小信道估计的均方误差.仿真结果表明,将两种方式结合起来进行导频优化,系统的吞吐能力有所提升.

无蜂窝大规模MIMO系统信道估计中基于加权图的叠加导频分配

针对无蜂窝大规模多输入多输出(cell-free massive multiple-input multiple-output, CF-mMIMO)系统信道估计中导频污染问题,提出了基于加权图的叠加导频(superimposed pilot, SP)分配方案。首先分析导频污染对SP信道估计的影响,引入一种全新度量表示用户间潜在导频污染程度;其次根据接入点与用户间大尺度衰落系数完成用户加权干扰图构建,将系统吞吐量最大化问题转化为有容量最大k切割问题求解;最后采取顶点交换局部搜索算法实现SP次优分配。仿真结果表明:本文方案能够有效地改善SP信道估计误差以及系统吞吐量。

无线通信网络导频复用干扰协调优化算法

无线通信网络导频复用干扰难以消除,导致无线通信网络安全性有所下降,针对现有导频复用干扰协调算法性能不佳的问题,提出无线通信网络导频复用干扰协调优化算法。建立蜂窝无线通信网络模型,分析导频复用导致的小区干扰问题;计算干扰概率,建立无线通信网络小区干扰模型;对导频复用干扰协调问题进行描述,基于正交补空间计算使信道的等效增益最大化,通过调度用户消除小区间干扰,完成无线通信网络导频复用干扰协调优化分析。实验结果表明,所设计算法的吞吐量较高,丢包率最大仅为7%,误符号率最小仅为13%,且在中断概率及功率差值测试中占据一定优势,整体性能优越,为提高无线通信网络传输性能提供了有益支持。

CF-mMIMO系统中一种基于用户极坐标的低复杂度导频分配算法

为了减小去蜂窝大规模MIMO系统上行链路的导频污染,提出了一种基于用户极坐标的低复杂度导频分配算法。首先,提出了一种基于高斯加权的密度算法,在系统覆盖区域内寻找一个质心作为极坐标中心点,按每个用户的极坐标角度信息进行导频的预分配,使复用同一导频的用户有较大的概率具有较远的距离。其次,提出一种低复杂度的距离检测算法,以保证任意两个复用同一导频的用户间距大于所设定的阈值。仿真结果表明,所提导频分配算法有效减小了导频污染,提升了系统95%用户的上行吞吐量,并且能够在性能与复杂度之间获得较好的折中。

无小区大规模MIMO系统中基于图着色的导频分配与功率控制算法

无小区大规模MIMO(Cell-Free Massive MIMO,CF-mMIMO)系统中大量的无线接入点在同一时间频率资源中服务所有的用户,具有较高的网络覆盖率和频谱效率,是下一代无线通信的前沿技术之一。然而,正交导频数量的限制以及用户信道质量的差异造成了较严重的用户间干扰。为了优化这一干扰问题,本文提出了无小区大规模MIMO系统中基于图着色的导频分配与功率控制算法。利用基于图着色的导频分配算法降低导频污染,提高了信道估计精度。在此基础上,通过最大-最小功率控制算法降低多用户同频干扰,满足了系统中用户的混合服务质量需求。数值仿真结果表明:所提出的基于图着色的导频分配与功率控制算法可以显著提高系统的95%用户频谱效率以及最小用户速率,较好抑制了CF-mMIMO系统中的用户间干扰。

基于簇级匈牙利与联盟博弈联合的CF mMIMO导频分配算法

针对无小区大规模MIMO(Cell-Free Massive Multiple-Input Multiple-Output,CF mMIMO)系统,提出了一种基于簇级匈牙利与联盟博弈联合的导频分配算法。首先,利用用户的地理位置信息将系统中的用户划分为多个用户簇并为相同簇内的用户分配相互正交的导频序列,从空间角度减轻用户复用导频造成的导频污染;然后,在此基础上利用改进收益矩阵的匈牙利算法优化导频分配方案;最后,利用联盟博弈的思想避免因为固定的导频使用次数而带来的性能上限。仿真结果表明,该导频分配算法性能优于多种典型导频分配算法。

RIS辅助的无小区大规模MIMO系统中信道估计及谱效分析

无小区大规模多输入多输出(cell-free massive multiple input multiple output,Cell-Free mMIMO)技术打破传统蜂窝小区边界,从根本上解决了小区间干扰问题,从而大幅度提高系统吞吐量;同时,基于超材料的可重构智能表面(reconfigurable intelligent surface,RIS)可实现对无线电磁环境的智能操控。针对RIS辅助的无小区mMIMO系统,基于叠加导频(superimposed pilot,SP)复用模式,提出了一种基于吉洪诺夫正则化(Tikhonov regularization,TR)的迭代信道估计方法,在此基础上,从理论上推导了系统上行频谱效率(spectral efficiency,SE)的闭合表达式,通过最大化系统SE研究了SP复用模式的最优功率分配因子。仿真结果表明,采用该信道估计方法可有效提升系统SE。

大规模MIMO多小区TDD系统中的导频污染减轻方法

由L个小区组成的大规模MIMO TDD系统中的下行用户和速率随着基站天线数M的增加主要受限于小区间的上行导频污染。假设小区内导频正交,小区间导频完全复用,分别推导了基站估计所有信道和期望信道的MSE闭式表达式MMSE和MMlSE,并获得了MMSE的下界为M(L-1)和MMlSE的上界为M(L-1)/L。并且发现随着天线数M的增长且当导频序列长度#较大时,#的大小对MMSE和MMlSE性能的影响很小,由此提出一种上行导频功率控制方法,即把通常的导频发射时隙分为两段,使交叉增益相对较大的小区间的导频发射时隙错开,从而提高MMSE和MMlSE性能,由此基站可以设计出更加精确的预编码,进而极大地提升了每小区下行多用户可达和速率性能。理论分析和数值仿真结果都验证了这一结论。

大规模MIMO多小区TDD系统中的预编码策略和导频调度

上行导频污染是大规模MIMO多小区多用户TDD系统的主要性能瓶颈。本文推导了下行链路中MF、ZF单小区预编码、基于MMSE的多小区预编码以及基于最大化SLNR准则的预编码策略在有导频污染的大规模MI-MO下的系统可达和速率渐近性能,发现当基站天线数趋向无穷时,各个策略的等效信干比均收敛到仅与大尺度衰落因子相关的一个比值,由此可以得到一个系统可达和速率的渐近结果。基于此渐近结果,以最大化系统可达和速率为目标,获得了一个导频调度方案,即使得小区间相互干扰较小的用户采用相同的导频而相互干扰较大的用户采用正交的导频,从而在存在导频污染的情况下,可以提升系统的整体性能。理论分析和数值仿真结果都验证了以上结论。

吸低氧混合气后循环内皮细胞数目及形态学的变化

在吸１０．５％的低氧混合气１５ｍｉｎ前后，观察了６０名战斗机飞行员循环内皮细胞数目的变化和形态学的改变，结果实验前的数目为１．０３±０．４８（个／μｌ）；实验后为３．７３±０．５７（个／μｌ），发生了明显的改变。并观察到实验后年轻内皮细胞的脱落明显增多，与飞行员生活的习惯有一定的相关性。结果表明：在急性呼吸低氧以后对血管内皮细胞造成一定的损害。这可以用来解释飞行员的职业病。

益生菌Lactobacillus casei Zhang高密度发酵中试工艺及动力学研究

在益生菌L.caseiZhang高密度培养小试(3L)基础上,进行30L到150L逐级放大中试生产工艺的研究以确定规模化生产工艺。在优化的发酵工艺下,150L规模发酵菌体密度可达2.9×1010cfu/mL,与小试水平无差异。采用origin7.5软件在logistic equation基础上建立L.caseiZhang的生长和葡萄糖代谢动力学模型,模型与试验值拟合良好,平均误差小于10%,能够较好地反应发酵过程。初步探讨发酵后菌体的离心和冷冻干燥过程对菌体的影响,虽然发酵液经离心收集菌体后冷冻干燥可得到平均活菌数2.65×1011cfu/g的菌粉,能够满足益生菌制剂和发酵剂对高活菌数的要求,但冻干前后活菌得率仅49.97%。有必要针对L.casei Zhang的冻干保护剂和冻干工艺进一步优化,以提高菌体存活率得到更高菌体浓度的益生菌粉。

时变信道下多小区多用户分布式大规模MIMO系统上行可达速率分析

针对多小区多用户分布式大规模多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)上行系统,考虑移动环境下信道时变特性,并结合多小区导频污染和信道估计误差条件,分析这类因素对系统可达速率的性能影响。采用一阶高斯马尔科夫过程对时变信道进行建模,以时间相关性系数为时变信道参量描述信道系数随时间变化的快慢程度。当基站采用最大比合并(Maximum Ratio Combining,MRC)接收机时,利用Jensen不等式、随机矩阵理论和Gamma随机变量的各阶矩,推导得出了包含导频污染、信道估计误差和信道时变参量的可达速率解析表达式。基于此,分析得出在多小区分布式大规模MIMO系统中,时变信道参量只会影响系统的可达速率绝对值,而不会影响发射功率缩放律。更重要的是,当不考虑发射功率缩放时,随总天线数增加,可达速率将不受时变信道的影响,而只由导频污染所决定,这表明该系统对时变信道具有良好的鲁棒性。最后,利用蒙特卡洛数值仿真验证了所得出的结论的正确性和有效性。

基于光电子信息处理的智能灌溉监控系统研究

为了提高农业灌溉效率,降低灌溉成本,基于光电子处理技术设计了智能灌溉监控系统。系统主要由数据采集模块、中央控制中心、光伏电池、用户界面模块和执行模块组成,通过光电子技术将光能转化为电能,为系统运行提供能量,并采用非均匀间隔的Huffman算法传输数据。为验证系统的性能,对系统进行试验,结果表明:系统的光伏电池能够为灌溉和监控系统提供稳定的电压,监控系统能够实现对灌溉系统的实时监控,运行稳定,性能良好。

密集小蜂窝网络上行性能分析与导频调度

考虑导频资源受限的密集小蜂窝网络,该文采用基于导频复用的最小均方误差估计进行信道估计,推导出各种导频复用因子下采用最大比合并接收的上行可达速率表达式。由于严重的导频污染,会制约密集小蜂窝网络的上行净可达和速率。为了最大化上行可达和速率,提出利用大尺度衰落信道信息的贪婪导频调度算法减少导频污染,在此基础上,提出低复杂度半动态导频调度算法确定最佳导频复用因子。仿真结果验证了理论推导,所提出的半动态导频调度算法能够减少导频开销,有效地减轻导频污染并提升上行净可达和速率。

新型数字液压驱动单元流动状态及补偿液控阀设计研究

根据数字液压驱动单元的运行原理,分析了在空载与加载情况下该数字驱动单元的内部液体流动状态,并以这一流动状态原理为依据,改进设计了传统的液控单向阀。数字液压驱动单元样机及试验结果表明:该数字液压驱动单元与应用传统液控单向阀体的驱动单元相比,具有更加紧凑的体积、更高的响应速度及运行可靠性和显著的节能效果。

东北地区年轻飞行员RDW与健康人群比较

目的:比较东北地区年轻飞行员红细胞分布宽度(RDW)与健康人群间的差异。方法:选择中国人民解放军第208医院461临床部2008年2月～2010年10月改装体检的年轻飞行员128例;同期选取进行健康体检的正常成人158例作为对照组。受试者采清晨空腹静脉血,用全自动血细胞分析仪测定RDW,统计分析两组间RDW的差异。结果:飞行员组RDW为11.91±0.435,对照组RDW为12.49±0.715,两组间RDW比较,差异有统计学意义(P<0.001)。结论:飞行员组RDW低于对照组,两组间RDW比较,差异有统计学意义(P<0.05);因此,RDW作为一项评价飞行员身体综合素质的一项指标,应在飞行员各类体检中得到广泛重视。

酶法制取L－丙氨酸工艺中试研究

本文报导了从固定化细胞连续生产Ｌ－丙氨酸的中试工艺研究，填补了我国应用固定化酶工艺生产Ｌ－丙氨酸技术的空白。该工艺所用原料全部国产化，生产效率高，能耗小，成本低，基本无三废，其底物转化率大于９８％，产率大于８５％，固定化细胞半衰期大于８０天，Ｌ－丙氨酸纯度大于９８．５％，各项指标均达到和超过了美国药典２２版标准。

大规模MIMO系统的全导频RZF预编码方法

研究了大规模多输入多输出(MIMO)系统的预编码。针对小区间干扰和导频污染会对预编码的有效性产生较大影响的问题,提出了一种改进的全导频正则化迫零(RZF)预编码方法。该方法通过将有限的正交导频信号分配给小区用户来对预编码矩阵中的信道向量进行优化,得到优化后的全导频正则化预编码矩阵,并依此推导出新的包含导频污染函数和用户干扰函数的和速率表达式。另外,综合考虑基站天线数、用户数以及导频重用因子,优化其配置关系,从而用较少的用户信息和更高的导频重用因子来抑制更多的小区间干扰,有效地提升系统性能。实验结果表明,这种改进的RZF预编码算法能够较好地提高系统容量,在完全已知信道状态信息(CSI)和未完全已知CSI两种情况下的频谱效率及和速率均优于传统的RZF方法。

超临界CO_2破碎生姜细胞壁萃取精油

采用超临界CO2萃取生姜精油,设计了一个突然降压的过程,使生姜块茎的细胞壁破碎,减少过程的传质阻力。通过L18(37)正交试验得出其最优的工艺条件为:破碎压力20.0MPa,恒压时间30min,降压速率为10.0MPa/min,萃取压力16.0MPa,萃取温度45℃。在CO2流量为20.0m3/h时,萃取60min可完成操作。与索氏(溶剂)提取法相比,其收率很高(约3.62%);与超临界CO2萃取法相比,该方法的萃取温度、萃取压力和操作时间有较大降低,产品收率提高1.32倍;据此设计的150L中试装置,经过4000h的试运行证明,该装置用于萃取姜油可完全满足工艺要求。