Ricean衰落信道下一种正交多载波CDMA系统的性能

本文提出了一种新的多载波码分多址 (MC CDMA)系统 .与传统系统相比 ,其主要区别是采用多个并行MC CDMA分支 ,每一个分支用一组正交子载波进行调制 .在每个分支上 ,使用相同扩频序列的不同码片调制子载波 .这种系统能更有效地利用传输带宽 ,实现频率分集 .由于该系统降低了每个子载波上的数据速率 ,扩频序列更容易同步 .最后给出了系统在Ricean衰落信道下的性能分析 .

平坦Ricean衰落信道模型的DSP实现

平坦Ricean衰落信道模型能模拟实际信道的复杂环境,但计算复杂度高,因此,有必要选择DSP来实现.本文提出了一种基于TMS320C5402的平坦Ricean衰落信道模型系统的软、硬件设计并实现之,实验证明了其可行性.

基于瑞利衰落信道的SIMO-HPO-CDSK混沌通信方案及其性能分析

本文提出单输入多输出高速率相位正交CDSK (single-input-multiple-output high-data-rate phase-orthogonality correlation-delay-shift-keying,SIMO-HPO-CDSK),在接收端设置多天线获得分集增益。采用正交载波调制相同时隙的2个比特信息,获得高传输速率且无信号内干扰,瑞利衰落信道下分析性能和仿真。结果表明:SIMO-HPO-CDSK系统误码率随着接收端天线数量增加而下降;在接收方天线数量相同的条件下,由于没有无信号内干扰,与DCSK (differential chaos shift keying),CDSK和高效DCSK (high-efficiency-DCSK)相比,该方案具有出色的误码率性能;与PO-CDSK (phase-orthogonality CDSK)相比,由于同步传输2个比特,该方案频谱利用率提高一倍。

信道衰落下多智能体系统有限时间一致性控制

针对带有信道衰落下二阶多智能体系统的有限时间一致性跟踪问题,文中提出了基于滑模策略的分布式控制算法。根据智能体的拓扑结构搭建数学模型构造了随机信道衰落影响下的一致性误差函数,基于误差函数设计一致性协议将系统的一致性问题转化为跟踪误差系统的稳定性问题。设计了指数型非奇异终端滑模面,结合Lyapunov稳定性理论和滑模控制理论分析了误差系统的有限时间稳定性和滑模可达性。采用1个领导者和4个跟随者的多智能体模型进行仿真实验,结果显示4个跟随者可以准确跟踪领导者,达成系统跟踪一致性,且在10 s时其误差函数曲线也趋于0,证明了控制策略的有效性。

针对双选择性衰落信道的联合期望传播与高斯近似迭代均衡算法

针对双选择性衰落信道,为提升信息传输的可靠性,设计了一种联合期望传播与高斯近似的迭代均衡算法。该算法借鉴高斯近似的思想,将接收信号中由多径传播效应导致的符号间串扰近似为高斯分布随机变量,进而计算数据比特的对数似然比信息,以较低的复杂度实现译码器与均衡器之间的信息传递。为了进一步提升高斯近似的准确性并改善迭代算法的收敛性,创新性地利用期望传播的处理准则对译码器输出的后验信息进行去相关处理。仿真结果显示,期望传播处理准则可以显著改善迭代算法的收敛性和均衡的准确性,与线性最小均方误差和NDDE等经典均衡算法相比,所提出的联合期望传播与高斯近似的迭代均衡算法可以获得1~1.5 dB的性能增益,有效提升了双选择性衰落信道下信息传输的可靠性。

IRS辅助的车联网相移设计和信道对齐策略

针对车联网中车辆的动态移动以及信号的随机散射所导致的信道快速变化问题,研究了智能反射面(intelligent reflecting surface,IRS)辅助的车联网通信并提出了联合相移设计和信道对齐策略,以削减车联网中多普勒频移的影响并提升通信性能。提出的策略由两个阶段构成。在第一阶段设计IRS的相移以改善级联信道的衰落状态,在策略的第二阶段进行修正函数的设计,实现了直接信道和级联信道的信道对齐,从而减少直接信道快衰落状态对通信性能的影响。通过联合相移设计和信道对齐策略中设计的反射相移以及修正函数,实现了通信性能的提升。仿真结果表明,所提策略相比于相移优化策略可以提升8.8%的频谱效率。

车联网V2I场景下基于GNN的SC-FDMA智能信道估计

随着车联网的迅猛发展,车对路基础设施(Vehicle to Infrastructure,V2I)通信对车联网的可靠性和时延提出了更高的要求,而信道估计是接收机高可靠低时延通信的重要保障.为解决传统信道插值算法不能有效拟合V2I信道快时变特性、自适应多普勒频移能力弱和传统神经网络可解释性不强的问题,本文提出基于图神经网络(Graph Neural Network,GNN)的单载波频分多址(Single Carrier-Frequency Division Multiple Access,SC-FDMA)智能信道估计算法.该算法将信道频率响应中的数据点作为图的节点、符号间时域相关性作为边,将图化后的数据送入GraphSAGE信道插值器(GraphSAGE Channel Interpolator,GCI)中,通过边更新、聚合操作、节点更新三大模块进行网络训练,同时采用多普勒频移矢量作为节点特征控制网络拟合不同多普勒条件的信道,使得网络具备可解释性.最后,系统仿真验证了在不同速度环境下算法的有效性和鲁棒性,较线性插值、样条插值以及全连接网络,本文所提GCI在低、中和高速移动环境下具有最优的误码率(Bit Error Rate,BER)和归一化均方误差(Normalized Mean Square Error,NMSE)性能,特别地,在200 km/h高速移动条件下GCI的优势更为明显.

等衰落轨道角动量索引调制系统的信道容量性能分析

射频轨道角动量(orbital angular momentum,OAM)提供了一种可以在同一载波频率物理信道上复用一组正交模式以提高信道容量的方法。现有研究大多专注于信道容量提升,对系统复杂度的研究相对较少。在基于均匀圆形阵列(uniform circular array,UCA)的OAM通信系统中,发射机需要完成大量调制运算以生成OAM信号。于是,提出了一种等衰落轨道角动量索引调制(equal fading orbital angular momentum index modulation,EOAM-IM)方案,其中,IM有效降低了OAM调制运算复杂度,且等衰落发射机也保证了不同模式OAM子信道传输增益。此外,还详细推导了所提EOAM-IM方案的系统信道容量。仿真结果表明,所提EOAM-IM方案能以更低的调制复杂度获得比传统OAM方案更高的信道容量。

莱斯衰落环境下基于信道稀疏特征的MIMO系统信道估计方法

提出一种莱斯衰落环境下基于信道稀疏特征的MIMO系统信道估计方法。首先,获取信道状态信息矩阵的近似估计值并采用编码器对信道状态信息矩阵进行特征提取;然后采用元素融合规则对不同类终端的信道状态信息矩阵特征进行融合,得到每一类终端的元素特征图;最后,计算各类终端的元素特征图的一致性,求解信道状态信息估计矩阵中每一个元素的权重,根据信道稀疏特征优化MIMO信道状态信息矩阵,实现信道矩阵的校正。仿真分析结果显示:在采样数据充足的情况下,方法的信道估计精度较高,其性能接近ReconNet算法。由此可知,算法在不需要稀疏度的和LOS分量未知的情况下仍具有较高的信道估计精度。

一种面向光通信衰落信道的极化码构造与实现方案

提出了一种面向光通信衰落信道的极化码构造与实现方案,该方案通过平均互信息等效法,将衰落信道等效为高斯白噪声信道以使用高斯近似算法来构造极化码,并基于MATLAB对于所提出的极化码的编译码算法进行了进一步的优化和仿真验证。实验结果表明极化码在多种码长情况下均可达到优秀的性能,其性能随码长增加可以得到进一步提升。最后在赛灵思FPGA开发平台上完成了硬件的搭建,在信噪比为2.5 dB的情况下实现了零误码传输。

基于分集技术的衰落信道建模

为深入研究无线通信系统中多径衰落对信号的影响,利用MATLAB对瑞利衰落信道和莱斯衰落信道进行模拟仿真。采用选择合并、等增益合并和最大比合并3种分集接收技术来减小衰落信道对信号的影响,同时对比分析3种分集技术对信号误码率的影响。实验结果表明,莱斯衰落对信道中信号的影响比瑞利衰落小,3种抗衰落措施中最大比合并分集技术对信号的还原效果最佳。

面向差异化变电场景的无线信道测量与建模研究

无线通信网络对新型电力系统的建设和发展至关重要,信道测量和建模是构建无线通信系统的基础。首先,文章面向差异化变电应用场景在470 MHz和2.4 GHz频段开展信道测量工作;其次,基于信道实测数据,研究变电场景下路径损耗、阴影衰落和时延扩展建模方法;对比分析不同频段下、室内外场景的信道建模结果。最后,将建模结果与3GPP标准化信道参数作对比,结果表明,变电场景信道参数与3GPP标准化信道参数有很大不同。文章获得的信道参数填补了现有标准在电力场景的空白,为新型电力系统下无线通信网络的部署和优化提供基础信道模型。

平流层通信衰落信道的统计模型

在假设阴影衰落对接收信号直射分量的影响符合对数正态分布、多径衰落对接收信号的干扰符合瑞利分布的情况下 ,给出了接收信号包络变化的电平通过率和平均衰落持续时间的表达式 .利用数值分析方法给出了轻阴影、重阴影和混合阴影衰落环境下 ,平流层通信衰落信道接收信号包络的概率密度分布、电平通过率和平均衰落持续时间的数值 .

复合衰落信道建模及模拟方法研究

针对传统信道模拟器仅考虑多径衰落的问题,建立了包含路径损耗、阴影衰落和多径衰落的复合衰落信道模型,提出了一种基于高斯变量分解和谐波叠加原理的硬件模拟方法,推导了该方法输出衰落幅值理论分布与仿真参数的内在联系,并详细分析了可编程逻辑器件定点化模型输出周期性及位宽选择等问题。针对原型化模拟器的实测结果表明,该模拟方法输出信道衰落的统计特性与理论值吻合,可用于实验室中无线通信系统的性能测试和验证。

无线衰落信道模拟方法及仪器研制

信道模拟器是近年来无线通信系统测试与性能评估中的新型测量仪器,研究了包含路径损耗、阴影衰落、多径衰落和信道噪声多种因素的无线信道模型,提出了一种基于谐波叠加原理且易于硬件实现的复合衰落信道实时模拟方法,并据此研制了中频信道模拟器原理样机。实测和分析结果表明,模拟器输出信道衰落分布与理论值非常吻合,统计方差的相对偏差约为0.06%,而自相关特性和多普勒功率谱也均与设计值吻合,可用于实验室模拟真实传播环境对无线信号的随机失真影响。

复合衰落信道下分布式MIMO系统中断概率及信道容量分析

针对分布式MIMO系统中断概率和信道容量这2大性能指标,在复合衰落信道模型下,当上行链路采用最大比发送—选择合并,下行链路采用选择发送—最大比合并时,利用Lognormal分布对复杂Gamma-Lognormal分布的近似,推导得到当移动台位置给定时,系统中断概率和信道容量的闭合表达式,证明了系统性能指标与移动台分布之间存在密切的联系;随后依照实际通信环境,提出一种考虑存在小区热点的移动台非均匀分布模型,然后推导得到考虑该分布模型后的系统平均中断概率和平均信道容量闭合表达式;最后通过计算机仿真,证明了所提近似处理的精确性以及各项理论分析的合理性。

低仰角动态环境下高空平台站通信信道的衰落特性

在分析高空平台站通信系统覆盖特性、链路损耗特性与降雨衰减特性的基础上,针对低仰角动态环境下的信道特性,根据传播散射理论,通过引入阴影系数,建立了一个包含好状态和坏状态的混合状态衰落统计模型.针对不同状态得到了模型高阶统计特性的表达式,并将模型的一阶和高阶统计特性通过实测数据进行验证,发现两者吻合良好.证明该模型可用于高空平台站通信电波传播特性的分析、调制及编码方案的优化和通信系统性能的仿真等.

高效的多径衰落信道系系及其硬件实现

提出了一种基于确定性正弦波叠加模型的多径衰落信道实现方法。该方法以信道自相关函数的均方误差最小来确定模型参数,对多普勒频率进行离散化,并给出了定点实现的位宽选择方案,设计了基于CORDIC算法的多径衰落信道模拟器。实验结果表明,所提出的信道模拟器资源消耗低,实时性好,信道参数配置灵活,其产生的随机过程的分布函数和自相关函数特性接近于参考系统模型,适合于实验室中无线基带系统的硬件测试和验证。

一种适用于瑞利衰落信道的有效的OFDM时频同步体制

对已有的一种时频同步方法加以改进,提出了一种适用于无线瑞利衰落信道的OFDM时频同步方法。这种方法利用一个OFDM导频符号可同时实现符号同步和频率同步,因此适用于无线传输中的快速同步。所采用的频偏估计方法与原有的方法相同,但是提高了符号估计的精度。

混合衰落信道下存在反馈时延的多天线中继性能分析

研究了混合Rayleigh-Rician衰落信道下,存在反馈时延的多天线双跳放大转发(AF)中继系统的性能.首先,基于反馈时延波束成形(BF)模型得到混合衰落信道下中继系统的输出等效信噪比(SNR).然后,利用无穷级数展开推导出输出信噪比中断概率(OP)和概率密度函数(PDF)的解析表达式,并进一步得到中继系统遍历容量和平均误符号率(ASER)的理论计算公式.最后,计算机仿真验证了所提出的性能分析方法的正确性,并定量分析了天线数量、反馈时延和信道参数对系统性能的影响.