基于中继协作的多用户MIMO技术

介绍了多用户MIMO系统方案,给出了多中继协作的多用户MIMO系统的模型,对一种简单的中继协作的多用户MIMO系统的性能进行了仿真,并分析了仿真结果。     

MIMO协同中继系统中的最大似然合并解调算法

协同中继系统通过合并解调不同路径的信号副本,得到比非协同系统更优的误码性能。传统的合并解调算法将合并解调过程分开处理,性能较差。该文针对多输入多输出（MIMO）放大转发协同中继系统,基于最大似然（ML）准则,提出了在目的节点对来自源节点和中继节点的信号进行合并解调的新算法。该算法首先对来自源节点和中继节点的信号进行ML合并,然后采用传统的MIMO最大似然检测完成信号的解调。分析与仿真结果表明,与最大比合并（MRC）等算法相比,在不同调制方式和信道条件下,所提算法均获得了显著的性能增益,且高阶调制下的复杂度低。      

协作式中继增强MIMO通信系统的联合波束成形

本文对协作式中继辅助的多输入多输出(Multiple-input Muhiple-output,MIMO)通信中的联合波束成形问题进行了研究.首先推导了接收信噪比的下界,并基于该下界建立了联合波束成形的数学模型;然后推导了分布式波束成形的最优方案;最后设计了联合优化信源的多天线波束成形和协作式中继的分布式波束成形的算法,从而获得联合波束成形方案.计算机实验仿真表明所提联合波束成形方案获得明显的性能增益.     

基于MMSE准则的MIMO多中继系统线性收发机设计

本文以放大转发MIMO多中继系统为研究对象,研究其联合线性收发机的优化设计问题,其基本思想是在中继的总发射功率约束下,最小化系统的均方误差(MSE).为降低系统复杂度,本文首先引入了乘积矩阵的奇异值分解,把收发机的设计简化为以奇异值向量和酉矩阵为优化变量的优化问题;接着利用变量替换并引入罚项,将简化后的问题转化成只有酉矩阵约束的优化问题.在此基础上,通过引入替换变量的欧氏梯度,设计了新的黎曼欧氏最陡下降算法,从而有效地处理酉矩阵约束.仿真结果表明,与传统的设计方法相比,本文提出的方案性能最优,最接近MSE下界.     

中继辅助MIMO系统中基于有限反馈的分布式波束成形

对协作式中继辅助的多输入多输出通信系统中基于有限反馈的联合波束成形问题进行了研究.首先推导了接收信噪比的下界,并基于该下界建立联合波束成形的数学模型.其次推导了分布式波束成形的最优方案.最后针对该最优方案,设计了一个迭代算法,优化得到分布式波束成形码本,从而分布式中继站的波束成形可基于码本序号的有限反馈来进行.实验结果仿真表明,所设计的联合波束成形码本在反馈开销很小的情况下获得明显的性能增益.     

中继辅助的MIMO系统联合最优的 功率分配研究

本文对中继辅助的多输入多输出(MIMO)系统中信源与中继的联合最优功率分配问题进行了研究.首先,基于系统容量最大化准则提出相应代价函数,并证明了该代价函数仅仅对于部分参数是凸的,而对于全局参数是非凸的.然后,通过推导系统容量的下界,给出了一个新的代价函数,从而将非凸问题转化为一个联合凸优化问题.最后,利用凸优化方法获得了联合功率分配问题的全局最优解.计算机仿真表明,与现有方案相比,所提方案获得了更好的吞吐量性能.     

全双工中继协作下的认知MIMO系统吞吐量最大化研究

本文研究了全双工中继协作下的认知MIMO系统的平均吞吐量最大化问题。与传统的中继协作认知无线电系统不同的是,该系统模型中的双工中继节点既能协助认知用户源节点进行多天线频谱感知以提高频谱检测性能,也能解码转发认知用户源节点的发送信号以获得更大的系统吞吐量。为使系统平均吞吐量最大,首先,本文以认知用户能获得的最大平均频谱空洞被发现的概率为目标,对系统的帧结构进行优化以获得最佳的感知时间,接着对多个发送天线进行优化以选择出最佳的发送天线,并推导出了在总的发送功率和对主用户干扰受限条件下的认知用户源节点和双工中继节点的最佳功率分配方案。最后的仿真结果表明本文提出的系统模型和优化方案相比传统的双工等功率分配方案以及单工功率分配方案能够获得更大的系统平均吞吐量。      

基于成对用户大规模MIMO两跳中继系统的最优能效设计

该文针对成对用户大规模MIMO中继系统,研究了最优能效准则下的系统参数设计。在中继采用最大比合并/最大比发射(MRC/MRT)预编码方案下,借助于大数定律,推导出能效函数关于用户发射功率、中继发射功率和中继天线数的解析表达式。根据能效函数性质,分别证明了全局最优发射向量和最优天线数的存在性和唯一性。为了求解最优发射功率,利用分数规划,将原优化问题转换为等价的减法形式,进而提出一种新的低复杂度迭代优化算法,并求得最优发射功率的闭合解。对于最优天线数,则利用Lambert W函数,得到了能效最大时的最优天线数闭合解。通过数值仿真,验证了所提功率优化算法以极少迭代次数取得了接近最优算法的性能,并验证了所给出的最优天线数闭合解的精确性。     

使用MIMO技术的固定中继蜂窝网容量分析

为固定中继蜂窝网络提供了一种新的性能分析方案,该方案以引入未来将广泛使用的MIMO天线系统为出发点,通过分析在不存在固定中继和存在固定中继两种情况下系统信道容量的变化,考察固定中继蜂窝网络架构的优越性。通过SIMO MISO和MIMO各种情况下的信道容量计算,运用蒙特卡罗方法,得出最后的数值结果。     

多输入多输出协作网络的增量中继技术研究

研究表明增量中继技术既能够使无线协作网络达到较高的分集增益,同时也可以提高系统资源(频谱,功率等)的利用率。文中研究了一个多输入多输出(Multi-input Multi-out-put,MIMO)中继信道,包含1个信源,1个中继以及1个信宿,所有节点均为多天线。中继节点为半双工工作模式,且采取增量中继技术。仿真结果表明其在性能上优于原有方法。     

一种直流继电器全节点自动检测装置的研制

继电器的检测在日常检修工作中必不可少。目前所用的检测方法在操作过程中需不断拆接线,存在步骤繁琐、工作量大、易产生误操作等问题。针对以上问题,提出了一种直流继电器全节点自动检测装置。该装置便于携带、工作稳定、功能齐全,能快速完成继电器的检验工作。     

基于间歇采样的MIMO雷达的卷积调制干扰技术

针对单基地MIMO雷达的工作特性,提出一种结合间歇采样转发和卷积调制的联合干扰方式,推导出联合干扰的数学模型,分析了脉冲串作为视频干扰信号的对雷达信号的干扰效果。理论分析证明,间歇采样转发和卷积调制两种方法联合对单基地MIMO雷达干扰具有显著的效果。最后,通过仿真证明了理论分析的正确性。     

基于能量收集的多对双向MIMO AF中继系统的和速率分析

采用基于中继功率分配的能量收集方法,中继将接收到的部分射频信号转化为能量并利用收集到的能量放大和转发剩下的信号,通过在中继使用最大比合并/最大比传送的接收和预编码技术,推导出每个用户的遍历速率的下界表达式,然后研究了使所有用户和速率最大的最佳中继功率分配比.仿真结果说明了在最佳中继功率分配比的条件下可以得到最大的和速率,同时给出了和速率与中继天线数和用户对数的关系,并表明了在用户总功率一定的条件下,能量收集中继系统的性能优于传统的没有能量收集的中继系统.     

MIMO信号检测中软信息计算的简化方法

编码的多入多出（MIMO）迭代接收技术,是一种高频谱利用率、高性能的接收技术。本文对这种迭代接收机进行了分析。为便于硬件实现,利用QAM调制的特性,对MIMO信号检测中的软信息计算提出了简化方法。仿真结果表明,简化方法对系统性能影响很小。     

A Method of Time-Varying Rayleigh Channel Tracking in MIMO Radio System

Multi-input multi-output (MIMO) technique, which uses multiple antennas at transmitter and receiver, is the essential technique of the next generation mobile communication system. It can greatly increase the system capacity and spectral efficiency without additional bandwidth[1]. Because of the time-varying nature of the wireless channels and the interference (including inter-symbol interference and inter-user interference), the equalization at the receiver is more difficult to achieve. Amon…     

基于协作通信系统的中继选择方案的研究

本文研究基于两跳的协作通信系统中的中继选择问题.为了降低中断概率,传统中继选择方案往往需要引入更多的中继节点参与协作传输,导致系统平均吞吐量下降.为解决上述问题,本文提出了一种新的自适应中继选择方案(ARSS),此方案可以结合两跳的链路信道状况,自适应地选择中继节点及其转发协议.仿真结果表明,与其他中继选择方案相比,本...     

频率选择性MIMO信道下实现块传输的收发联合设计

基于投影空间,提出了频率选择性MIMO(FS-MIMO)信道下一种实现块传输的收发联合设计方案。通过收发联合分离多径,把选择性信道转化为了若干正交的平坦MIMO等效信道,增加了系统设计的自由度。给出了一种容量最优的功率分配方案,推导了其误码率和信道容量的解析式。仿真结果验证了理论分析的正确性,该方案在高信噪比时与非块传输相比容量增益为L(多径数目)。     

LTE-Advanced中继系统基于辅助载波的协作切换算法

切换是移动性管理的重要组成部分.在LTE-Advanced系统中,由于中继、载波聚合等新技术的引入,给系统的切换机制提出了更高的要求和挑战.通过对传统LTE-Advanced系统和LTE-Advanced中继系统切换过程的分析,提出了LTE-Advanced中继系统基于辅助载波的协作切换算法.该算法利用低频载波传播范围广、高频载波资源相对较多的优势,并结合中继技术和载波聚合技术,达到了降低切换中断概率、提高系统吞吐量的目的.     

MIMO雷达测向性能研究与分析

多输入多输出（MIMO）雷达利用空间分集技术,有效地克服了目标雷达截面（RCS）起伏的影响,显著提高了雷达的性能。介绍了MIMO技术,对MIMO雷达的测向原理进行了阐述,并从不同天线阵元数目、快拍数对其系统性能进行了分析,最后对MIMO雷达的发展前景进行了展望。     

采用数字喷泉码的无线协作中继方案及其性能分析

 协作中继传输是无中心节点的无线网络中的重要传输方式.在中继传输中应用数字喷泉码,能降低反馈信息的传输量,并在多个中继节点的情况下明显提高前向传输效率.提出了能量累积方式和信息累积方式两种喷泉中继传输方案,并对源节点至中继节点、中继节点至目的节点的传输性能进行了理论分析和仿真.能量累积方式在降低节点传输功耗上更为有效,而信息累积方式则能明显降低传输时间,并能适应中继节点数量和转发能力的变化,充分利用其转发能力.理论分析和仿真的结果表明,喷泉中继传输的性能明显优于普通中继传输的性能.