基于格规约辅助的MIMO系统GMD-TH预编码方案

现有的GMD-TH(Geometric Mean Decomposition-Tomlison Harashima)预编码方案在发射端未对获得MIMO(Multiple-Input-Multiple-Output)信道增益矩阵优化,因而其误码率和分集增益无法获得令人满意的效果.为此,在原有MIMO系统GMD-TH预编码的基础上,提出梁种基于格规约辅助的GMD-TH预编码方案.该方案采用基于格规约的算法对信道矩阵进行优化,经过优化的信道矩阵其列向量之间具有更好的正交性并且向量的长度更短,并且采用优化的信道矩阵提高了GMD-TH预编码MIMO系统的分集增益.仿真结果表明:相比于传统的线性预编码方案,该预编码方案有效地提高了MIMO分集增益,相同误码率下,信噪比降低3dB以上,具有实用价值.     

基于QR分解的循环迭代检测算法

理论和实践研究表明垂直分层空时码可显著提高多天线系统的传输容量。为克服垂直分层空时码QR分解检测算法不能充分利用多天线分集增益信息的缺点,提出循环迭代QR分解检测算法。新算法在QR分解检测算法基础以循环迭代方式利用多天线系统提供分集增益信息,从而改善检测器性能。分析和仿真表明循环迭代QR分解检测算法复杂度是连续干扰消除算法的五分之一;在对称系统中（接收天线和发送天线数相等）,新算法性能优于连续干扰消除算法。     

Improved nonlinear multiuser precoding using lattice reduction

Recent theoretical results show that multiuser techniques such as Spatial Division Multiple Access can significantly improve system capacity. In order to achieve this end, lots of precoding methods have been proposed, among which Vector Perturbation precoding has the best Symbol Error Rate performance but with the hugest complexity in searching for the optimal perturbation vector. In this paper, we propose a low complexity, near optimal multiuser precoding method by utilizing lattice reduction of the channel matrix. The perturbation vector is composed of an integer part and a non-integer part, which are designed to simultaneously improve power efficiency and minimize the mean squared error MSE. The integer perturbation vector is calculated implicitly with modulo operation, and the non-integer perturbation can be solved in closed form under MSE minimization criterion. Simulation results demonstrate the effectiveness of the proposed methods. This work was supported by National Basic Research Program of China (2007CB310603), National Natural Science Foundation of China (60496310, 60672093), High Technology Project of China (2007AA01Z262) and Huawei Foudation.     

基于QR分解的V-BLAST检测算法研究

研究了V-BLAST系统中基于QR分解的几种信号检测算法,分析了各种算法的优缺点,指出信号检测顺序是降低误差传播概率的关键.针对传统检测算法计算量大的缺点,采用基于改进的Gram-schmidt正交化的排序QR算法,该算法利用迭代运算代替矩阵求逆运算,从而有效地降低了计算量,并把该算法和MMSE-SIC算法结合进行了比...     

基于QR分解的最大负熵盲分离算法

提出了一种新的实时线性混叠信号盲分离算法。该算法先采取白化混叠信号将混叠矩阵转换为正交矩阵,然后基于QR分解理论,并结合源信号相互独立时负熵最大的特点而导出。该方法避免了目前许多学习算法中矩阵逆的计算,从而大大地减少了分离的计算量。理论分析与仿真结果表明该算法不仅具有很好的分离效果,而且也减少了分离时间,其效果均优于Andrzej(1996)和Pham(1999)的相应结果。     

基于QR分解的MIMO信道盲辨识和盲均衡方法

针对SIMO信道的经典盲估计方法,如子空间法(SS)等,都是基于接收端样本自相关阵的特征值分解(EVD)或奇异值分解(SVD)来实现信道估计的,而基于QR分解的SIMO信道盲辨识方法是最近提出的一种性能优良的新算法.本文将该算法推广为MIMO信道盲辨识算法,并且证明了在一定的假设下,即使各路源信号为空间相关且其统计特性未知时,该算法仍然保持有效.实验结果表明这种MIMO辨识算法具有收敛速度快、计算量小、无须对噪声做额外的处理、对噪声不敏感等优点.我们还将这种算法与经典的MIMO辨识算法进行了性能比较.     

基于排序QR分解的VBLAST解码算法研究

将基于信号功率排序的QR分解算法与最后检测层分集增益最大算法相结合,提出一种改进的SQRD(Sorted QR Decomposition)算法。该改进算法在串行干扰消除SQRD算法的基础上最大化了分集增益。这样既能保证每次检测时的最先检测层信号功率最大,又能得到最后检测层的最大分集增益。同时采用了串行干扰消除,使后面的信道矩阵维数不断减少,降低了检测复杂度。仿真结果表明,改进的SQRD算法在误码性能上取得了较好的表现,尤其在接收天线数较大时误码性能得到明显改善。改进的算法在复杂度和性能上得到较好的平衡,很适合VBLAST系统的信号检测。     

Combined ML and QR Detection Algorithm for MIMO‐OFDM Systems with Perfect ChanneI State Information

An effective signal detection algorithm with low complexity is presented for multiple‐input multiple‐output orthogonal frequency division multiplexing systems. The proposed technique, QR‐MLD, combines the conventional maximum likelihood detection (MLD) algorithm and the QR algorithm, resulting in much lower complexity compared to MLD. The proposed technique is compared with a similar algorithm, showing that the complexity of the proposed technique with T=1 is a 95% improvement over that of MLD, at the expense of about a 2‐dB signal‐to‐noise‐ratio (SNR) degradation for a bit error rate (BER) of 10⁻³. Additionally, with T=2, the proposed technique reduces the complexity by 73% for multiplications and 80% for additions and enhances the SNR performance about 1 dB for a BER of 10⁻³.     

改进的基于QR分解的分层空时检测算法

该文提出一种应用于多输入多输出通信系统的基于QR分解的检测算法。该算法避免了传统分层空时检测算法中对信道矩阵求逆的过程,减小了运算复杂度。同时克服了排序QR分解检测复杂度高的问题。通过串行干扰抵消逐层去除最小错误概率的信号,减小了抵消过程中误差传播的概率,提高了系统的误码性能。仿真表明性能优于传统的分层空时检测算法以及排序、次优排序QR分解检测算法。对于未编码4发4收多天线系统,采用QPSK调制,在达到10-3误码率时,该文所提算法比分层空时检测算法有2.5 dB的增益,比次优排序QR分解检测算法有5 dB的增益。     

Robust non-blind color video watermarking using QR decomposition and entropy analysis

Issues such as content identification, document and image security, audience measurement, ownership and copyright among others can be settled by the use of digital watermarking. Many recent video watermarking methods show drops in visual quality of the sequences. The present work addresses the aforementioned issue by introducing a robust and imperceptible non-blind color video frame watermarking algorithm. The method divides frames into moving and non-moving parts. The non-moving part of each color channel is processed separately using a block-based watermarking scheme. Blocks with an entropy lower than the average entropy of all blocks are subject to a further process for embedding the watermark image. Finally a watermarked frame is generated by adding moving parts to it. Several signal processing attacks are applied to each watermarked frame in order to perform experiments and are compared with some recent algorithms. Experimental results show that the proposed scheme is imperceptible and robust against common signal processing attacks.     

基于QR分解的强鲁棒性双彩色盲水印算法

提出了一种将彩色快速识别(QR)码作为水印嵌入彩色宿主图像的强鲁棒性盲水印算法。首先 对彩色宿主图像分通道进行离散小波 变换(DWT)和分块QR分解得到非重叠的酉矩阵,然后将QR码分通道置乱加密归一化后嵌入到 宿主图像对应通道 酉矩阵的系数差中。仿真实验结果表明,本算法在满足不可见性的同时具有较强的鲁棒性; 相比现有算法, 本算法不仅能够抵抗旋转和裁切攻击,在JPEG压缩和噪声滤波攻击方面的抵抗能力也有较 大提升;而且本算法属于盲水印技术,具有较大的实际应用价值。     

频选MIMO信道下低复杂度PDA SIC算法

为了同时消除频率选择性MIMO系统中的天线间干扰（MAD和码间干扰（ISI），本文将基于信道矩阵QR分解的串行干扰消除（SIC）算法和概率数据辅助（PDA）均衡算法相结合，提出了一种低复杂度的软判决迭代均衡算法。该算法一方面很好地消除了MAI，另一方面将传统PDA算法中大量的矩阵运算简化为数值计算，降低了系统的计算复杂度，并获得了良好的性能。     

QRD-BASED MULTICHANNEL ADAPTIVE LATTICEALGORITHMS FOR THE PARAMETERIDENTIFICATION PROBLEM

A pair of multichannel recursive least squares (RLS) adaptive lattice algorithms based on the order recursive of lattice filters and the superior numerical properties of Givens algorithms is derived in this paper. The derivation of the first algorithm is based on QR decomposition of the input data matrix directly, and the Givens rotations approach is used to compute the QR decomposition. Using first a prerotation of the input data matrix and then a repetition of the single channel Givens lattice algorithm, the second algorithm can be obtained. Both algorithms have superior numerical properties, particularly the robustness to wordlength limitations. The parameter vector to be estimated can be extracted directly from internal variables in the present algorithms without a backsolve operation with an extra triangular array. The results of computer simulation of the parameter identification of a two-channel system are presented to confirm efficiently the derivation.     

基于置换QR分解的V-BLAST天线子集选择

对采用排序串行干扰抵消（OSIC）检测的V-BLAST系统，提出了一种新的的天线子集选择算法。考虑到OSIC检测中排序和干扰抵消产生的影响，通过置换序列和QR分解，给出了一个非常简洁的且具有合理复杂度的V-BLAST系统的天线子集选择表达式。仿真结果表明该算法的中断容量曲线接近基于容量最大的最优算法，在性能上优于已有的几种天线子集选择算法。     

基于QR码和Schur分解的感兴趣区域水印算法

为了解决当前数字水印技术不可见性和鲁棒性不 能较好兼顾的问题,提出了一种基于QR(quick response)码和Schur 分解的感兴趣区域(ROI)盲提取水印算法。算法基于时间复杂性较低的Schur分解和符合人眼 视觉感知的显著图, 通过将显著图归一取反作为嵌入强度,自适应地将加密水印信息嵌入到载体图像经小波变换 和分块Schur分解的系数中。实验结果表明,本文算法不仅具有极高的不可见性,而且对裁 切、任意角度旋转、高斯噪声、 椒盐噪声、斑纹噪声、高斯滤波、中值滤波、对比度增强和JPEG压缩等攻击具有较强的鲁棒 性;由于显著 图作为公开密钥,所以算法在提取过程中不需要原载体图像和水印图像,属于盲提取水印算 法。因此,本 文算法在数字产品版权保护中具有较高的实际应用价值。     

基于QR分解的MIMO-OFDM检测算法的改进

MIMO-OFDM系统接收端信号检测算法的研究对MIMO系统性能的提高起着重要作用。设计一个复杂度低且检测性能相对较好的检测算法是MIMO技术的一个重要分支。介绍了垂直分层空时结构中的几种典型检测算法,分析了其优缺点,在基本QR分解算法的基础上提出了2种改进的QR算法。通过MATLAB仿真观察,改进的算法在保证检测性能良好的同时降低了算法复杂度。     

MIMO-OFDM系统中基于QR分解的检测算法研究

重点介绍了MIMO-OFDM系统中基于QR分解的几种信号检测算法,分析了各种算法的优缺点;指出信号检测顺序是降低误差传播的关键。基于改进的Gram-Schmidt正交排序QR检测算法用迭代运算代替矩阵求逆运算,有效地改进了传统算法的缺点,降低了计算量,使系统在复杂度和性能之间取得了良好的折中,并在最后对该算法与MMSE准则联合的算法进行了介绍。     

MIMO BC中新的TH预编码方法

针对多用户MIMO广播信道下预编码技术提出了发射端配置两根天线的改进T H预编码方案。该方法突破了传统TH预编码方案发射天线与接收天线数量的限制,并且得到 了很好的分集和复用增益。仿真结果表明,所提算法在容量上接近理论容量界,且当误码率 为10-2时,所提方案相比单天线THP有9 dB的增益。     

基于脉动阵列的复数定点QR分解VLSI设计

提出一种应用Givens变换实现QR分解的脉动阵列中的边界单元和内部单元电路结构。在硬件成本增加不多的条件下,应用牛顿-拉夫逊迭代方法和查询表技术,实现了平方根倒数的快速计算。综合的电路工作时钟达100MHz,两种单元的数据处理周期均为120ns,阵列数据处理速度高于相关文献报道40%以上。