基于随机波束成形的多天线用户系统的容量研究

随机波束成形技术是一种有限反馈的线性预编码算法,当活跃用户足够多时,能够逼近多输入多输出系统的和容量上限。然而已有的随机波束成形算法主要关注于单天线用户系统。为了提高随机波束成形算法的普适性,提出一种针对多天线用户的随机波束成形算法。该算法首先通过随机波束成形对用户进行预选,然后利用量化合并技术将每个预选用户的多根天线合并成单天线后完成波束成形。仿真结果表明,当系统内多天线用户为实际数目时,本算法在系统和容量上优于现有随机波束成形算法。     

一种智能天线MC-CDMA系统中的最小二乘恒模波束成形算法

提出了智能天线多载波CDMA系统中一种最小二乘恒模波束成形算法，它是在对多载波阵列接收信号进行恒模波束成形的同时，用已估信道参数对各个子载波上的信号进行合并（采用ORC、EGC或MRC），然后对合并后的信号进行判决，用判决后的信息和期望用户的扩频码重构各个子载波上的信号，最后用此重构信号与波束成形输出信号的差去控制波束成形器的抽头系数，从而提高了系统的性能．对这种波束成形算法与传统的最小二乘恒模波束成形算法进行了仿真比较，仿真结果表明，提出的束成形算法的误码性能优于传统的算法．     

多点波束宽带卫星系统波束间功率优化分配算法

为满足多点波束宽带卫星系统各波束不同的业务需求,提高星上功率利用率,对多点波束卫星的功率分配进行优化。在充分考虑卫星下行链路信道条件的不同及各波束最小容量需求的基础上,以服务公平性和容量最大化为目标进行建模,提出了一种波束间功率优化分配算法OIBPA(optimized inter-beam power allocation),并采用凸优化理论对该优化算法进行分析。通过仿真分析,该算法与传统的功率分配算法相比,在考虑信道条件的基础上提高了卫星的功率利用效率,降低了计算复杂度,且可以根据业务优先级进行灵活地调整,适用于多点波束宽带卫星系统。     

多波束智能天线GSM系统融合技术研究

根据GSM系统的实际应用 ,对多波束智能天线在现有GSM移动通信系统中的性能改善及其融合方案进行了研究论证 ,建立了多波束智能天线GSM系统融合方案模型 ,为多波束智能天线与现有移动通信系统的融合奠定了基础。     

多波束机会波束成形系统性能比较

研究了在多输入单输出(MISO)系统中通过加大、加快信道的波动来提高多用户分集增益的机会波束成形技术,并在此基础上研究了在每个时隙中采用多个加权矢量的多波束机会波束成形技术,着重对它们的性能作了仿真比较.结果表明,多波束机会波束成形技术可以提高系统吞吐量.     

CoMP系统中的天线选择和功率分配联合算法

在协作多点传输(coordinated multiple points transmission,CoMP)系统中,为了提高小区边缘用户传输速率和系统总吞吐量,提出了一种联合天线选择和功率分配的优化算法.在基于信道容量增量的天线选择策略(antenraselection lased on capacity increment,CIAS)中,推导了当用户端采用最大比合并时用户信道容量的表达式,并根据所设定的信道容量增量选择出所有满足条件的天线;在最优功率分配算法(optimal power allocation,OPA)中,推导了协作多点多用户系统中用户传输速率的表达式,在总功率受限的情况下通过采用优化的迭代功率分配算法,得到了最优的功率分配.理论分析和仿真结果表明,与等功率分配策略(equal power allocation,EPA)和功率与信道增益成正比的功率分配策略(proportion to channel gain,PCG)相比,联合了天线选择和功率分配的算法不仅能最大提升对边缘用户的传输速率,而且能更好地提高系统的信道容量.     

一种基于功率分配和天线选择算法的V-BLAST系统设计

将天线选择算法引入采用功率分配算法的V—BLAST（vertical bell laboratories layered space．time）系统能有效改善BER的性能，从而降低错误传播对系统的影响．在此，以最小化向量错误概率为目标，在一种发射端有2根天线的最优功率分配V—BLAST系统的基础上引入发射天线选择技术（算法），将该系统从发射端有2根天线的V-BLAST系统扩展到通用的V-BLAST系统中．仿真结果表明，此方案无论是在各层BER性能上还是在向量错误概率上都优于原系统的无天线选择方案，并且随着系统向量错误概率的进一步降低，有天线选择的方案相对于无天线选择的方案在性能上会有进一步的提高.     

无线通信系统的多天线技术

本文就多天线技术在无线通信方面的应用进行阐述。主要说明这项技术在无线通信领域的发展情况，并对多人多出和智能天线两种多天线技术的主要不同点进行了对比，最后对其未来在无线通信领域的发展方向及需要解决的关键问题阐明了自己的看法。     

多入多出中继系统的一种贪心天线选择算法

针对多输入多输出(MIMO)中继系统天线选择算法容量不高的问题,提出了一种基于容量最大化的贪心天线选择算法.该算法在考虑噪声的影响情况下,根据添加一个天线对后系统容量的闭式表达式,逐步选取使得容量最大的天线对.仿真结果表明,在不同的中继数量及功率约束条件下,该算法与已有算法相比,能够获得更高的系统容量性能.     

基于最小化系统功率的多小区蜂窝中继波束成形研究

为了减少小区间干扰给用户通信带来的不利影响,研究了多小区通信系统协作传输技术.提出了一种联合优化多小区基站和中继波束成形权重的迭代优化策略,在用户信干噪比限制下达到了最小化系统总功率的目标.利用半正定放松技术把上述优化问题转化为半正定规划问题,从而通过内点法得到最优解.仿真结果表明,提出的多小区基站和中继波束成形权重的迭代优化策略只需要有限的几次迭代就可达到最优的性能,并给出了在性能与基站天线和中继数目之间的折中,从而利用最少的系统资源,达到降低相邻小区用户干扰,保证用户的正常通信质量的目标.     

DF多跳协作系统中基于最大系统容量的功率分配优化算法

针对多协作节点参与的多跳协作通信系统,以最大化系统容量为目标,在总发射功率受限的条件下提出一种译码转发(DF)模式下的功率分配优化算法,基于这种算法得到了最大化系统容量的功率分配最优解.仿真时采用BPSK调制.仿真结果表明,提出的算法和基于最小化中断概率优化算法、平均功率分配算法及直接传输相比误码率明显下降.     

协作系统中联合功率分配和自适应多电平正交幅度调制算法

基于瑞利衰落的单源单宿多中继译码转发（Decode-and-Forward, DF）协作系统,提出了一种联合功率分配和自适应多电平正交幅度调制（M Quadrature Amplitude Modulation, M-QAM）算法.推导出了在高信噪比下系统误符号率（Symbol error ratio, SER）的紧密上界闭式表达式,并在给定系统SER的条件下,得到最小化SER的功率次优分配和实现M QAM自适应速率控制的联合算法.该联合算法仅需要在发送端获得信道统计状态信息（Channel Statistic State Information,CSSI）,从而避免了系统信道瞬时状态信息交互的开销.实验仿真表明,在高信噪比下,推导的闭式表达式逼近蒙特卡罗实验结果,提出的联合算法带来了性能增益.     

放大转发协同通信的功率分配

        针对非再生放大转发协同通信系统中协同伙伴容量受限时的功率分配问题,基于容量最大化的功率分配准则,提出两种不同的功率分配方案--慷慨分配与吝啬分配方案.仿真结果证实,提出的两种基于容量最大化的功率分配准则能在不同程度上改善系统的容量.     

空间复用MIMO系统的功率分配新算法

研究空间复用多输入多输出系统的功率分配问题,提出一种新的功率分配算法--残余功率再分配. 在满足服务质量要求的前提下充分利用星座图尺寸的离散性,将残余功率按照各子信道的不同优先级进行二次分配,并结合自适应调制编码技术改善低信噪比时的系统吞吐量. 仿真结果表明,在准静态平坦衰落信道下,与传统算法(如注水算法)相比,新算法能进一步改善系统的吞吐量,提高发射功率的使用效率,减少不可用子信道个数,且无附加复杂度.     

电站机组负荷分配的模糊建模及优化算法

随着电力市场的发展,机组负荷优化分配作为一种可提高电站经济的手段,越来越成为一个令人感兴趣的研究课题,但目前仍没有得到一种绝对有效的算法．通过引入模糊理论提出了电厂机组负荷分配模型,并运用改进的遗传算法进行求解．该优化算法的特点在于：容易得到全局最优解,有较强的鲁棒性,适合大规模的复杂系统求解．最后,给出一个算例阐述了该算法的有效性．     

MIMO干扰信道下基于功率分配的干扰抑制算法

为了抑制MIMO干扰信道下的多小区干扰,采用子空间干扰抑制算法和功率分配相结合的干扰抑制方案,该方案充分利用系统总功率,将多小区干扰尽可能地重叠,以提高系统的性能.理论分析及仿真结果表明,与传统干扰抑制方案相比,该方案仅牺牲极微小的系统容量,却明显地降低了系统的干扰功率.     

可重构智能表面辅助传输的电力通信中继系统性能分析与功率优化分配

利用电力线通信和可重构智能表面(Reconfigurable Intelligent Surface, RIS)辅助传输可提升室内电力物联网的边缘覆盖能力,有必要研究信道、RIS部署和功率分配等对系统性能的影响。针对电力线接入和分布式RIS辅助传输的混合通信场景,采用对数正态分布的电力线衰落模型、多个RIS模块独立且不同参数的Nakagami分布无线衰落模型,推导了系统中断概率和误码率等理论性能;考虑信道估计算法精度对系统性能的影响,采用矩生成函数近似等算法建模分析了非理想信道估计条件下的系统中断概率性能;通过序列二次规划法进行系统功率优化分配,获得最佳功率分配值。仿真验证了理论性能的有效性和准确性,对比分析了RIS数量及位置、双媒质信道参数、功率分配因子等影响中继系统性能的规律,为电力线通信和RIS在电力物联网应用提供了理论和技术支持。     

单用户OFDM系统中一种新的资源分配算法

针对自适应OFDM系统中满足用户QoS(这里主要指用户带宽及误码率这两个指标)要求的资源(比特功率)分配这一问题,提出了一种新的算法。该算法以每次比特分配时,使得每比特(一次可分配多比特信息)的功率代价最小为原则,获得了良好的性能。仿真结果表明:该算法在满足用户QoS要求的情况下,其发射总功率比现有的同类算法小,性能更佳。     

协作中继认知无线电中功率分配算法

基于协作中继的思想, 提出一种组成次用户协助主用户传输的系统模型, 用基于解码转发的Lagrange对偶优化功率分配算法进行功率分配, 解决了次用户接入主用户频段产生的干扰过大问题. 仿真结果表明, 该算法在保障次用户正常通信的前提下, 可大幅度降低对主用户的干扰, 即可有效增大主用户对外界环境的抵抗力, 并提高主用户的系统容量.     

一种逼近最大似然的高效球形译码算法

基于球形译码算法的树状搜索结构,提出了一种用于无线通信多天线系统逼近最大似然检测性能的高效检测算法。通过设定扩张阈值,使处于搜索树底部的节点优先扩张,减少了搜索过程中的扩张节点数。根据误码性能分析,给出了一种简单的扩张阈值选取方法。仿真结果表明,该算法的计算复杂度明显低于传统的球形译码算法,且性能损失很小。同时,可调节的参数使该算法能够提供很好的性能-复杂度的折中。