基于空间分集的高空平台光链路性能研究

针对高空平台不稳定性以及大气湍流对平台光通信性能的影响,提出利用空间分集技术改善高空平台光通信链路性能。在系统采用开关键控(OOK)调制条件下,利用矩母函数特性分别得到采用协作分集技术和多输入多输出(MIMO)技术的高空平台光链路误码率表达式,并求解协作通信系统中继平台的最优位置。仿真结果表明:协作分集技术与光MIMO技术对高空平台光链路性能的改善效果受到跟瞄误差的限制。采用发射选择分集的光MIMO技术对光链路的误码率性能最好。与采用重复码的MIMO方法相比,协作分集技术更适用于跟瞄误差大的通信系统。中继平台的最优位置与中继策略以及跟瞄误差无关。在中继平台最优位置附近,采用协作分集的光链路性能优于采用重复码MIMO光通信链路。     

一种虚拟多输入多输出用户配对算法

针对现有半正交用户配对算法中信道条件较差、用户的传输速率过低的缺陷，提出了一种基于部分逆选策略的半正交用户配对算法.该算法通过分析线性最小均方误差接收机，对信道条件较差的部分用户提出“逆选”的配对准则.仿真结果表明，该算法在系统速率和损失较小的前提下，能有效提高信道条件较差用户的传输速率，从而在系统速率和与用户公平性之间取得较好的折衷性能.     

一种改善的MIMO-OFDM系统MAP信道估计

在MIMO-OFDM系统下提出一种最大后验概率(MAP)信道估计算法.该算法利用期望最大化(EM)算法把MIMO信道估计分解为一系列独立的SISO信道问题,降低了MAP算法的计算复杂度.同时,根据在角域内不同发送和接收天线间的信道可近似为空间不相关,利用最有用抽头(MST)技术来减小噪声对估计性能的影响.仿真实验表明,与传统LS和EM算法相比,所提算法在低信噪比下具有较低的估计误差.     

一种降低SFBC MIMO-OFDM系统峰均功率比的新算法

为了降低SFBC MIMO-OFDM系统的峰均功率比,提出了二次部分传输序列(twice-partial transmit sequence,T-PTS)算法.该算法首先对序列进行相邻分割,再对每一个相邻分割子块进行交织分割,然后对相邻子块和交织子块进行两次相位旋转,从中选择具有最小峰均功率比的序列进行传输,以降低峰均功率比.为简化权值的搜索过程,利用SFBC的编码特性及IFFT的圆周移位特性和共轭特性,对T-PTS算法进行次优化处理,引出RT-PTS(reduced T-PTS)算法,旨在最大程度地降低运算复杂度.仿真结果表明,与传统抑制算法相比,RT-PTS算法可以在降低运算复杂度的同时,取得较好的峰均功率比抑制效果.     

三跳协同分集系统及空时编码的应用

为改善点对点单天线通信的性能,提出了一种三跳协同分集的系统模型,并分析了误码性能.该系统模型可适用于蜂窝式移动网络及Ad hoc网络,源端及目的端以一定的条件分别在其周围寻找空闲的节点作为其虚拟天线阵列,形成一个虚拟的多输入多输出(MIMO)系统,并将空时编码应用于其中.该系统模型不同于已有的协同分集系统,信号从源端需要三跳才能到达目的端,且协同节点只需提供一小部分功率.仿真结果表明,在仅少量增加系统总功率的条件下,点对点的误码性能可以得到极大改善.     

一种新的非线性预编码算法

为解决传统模代数预编码算法在信道条件不好时误码率高的问题,提出了将格点减少技术与模代数算法相结合的新的非线性预编码算法.该算法利用格点减少技术对实际信道矩阵进行正交处理,以提升系统的整体误码性能及保证用户间的公平性.仿真结果表明,该算法能够明显地改善系统的误码性能,且随着信噪比的提高,该算法的性能也逐渐提升.     

协作分集:一种新的空域分集技术

为了解决蜂窝移动通信系统中传统空域分集技术在移动终端的多天线设置制约,一种新的空域分集技术———协作分集应运而生.与传统的空域多输入多输出系统相比,协作分集使得在多用户环境下,具有单天线的多个终端可以共享彼此的天线,以形成一个虚拟的多天线结构,实现空域分集.介绍了协作分集技术的基本概念、系统结构、协作协议、分类以及研究现状,分析研究了协作系统的可达速率区域以及相关性能,讨论了协作分集带来的优势、存在的问题以及后续的研究工作.     

一种新的协同通信功率分配方案

协同通信是一种新的空间分集技术,而功率分配技术直接影响了协同通信的有效性和可靠性.针对这个问题,给出了一种新的具有可调系数的功率分配框架,讨论了在每个用户功率受限情况下的功率分配方案,并且基于该框架研究了以2用户的比特误码率之和最小为目标函数的功率分配方案.仿真表明,在不同用户信道情况下进行用户协同,当功率受限时,采用合适的功率分配可以使系统中各用户的误码性能得到较好的权衡.     

MIMO-OFDM系统信号检测和信道估计算法

文章针对MIMO-OFDM系统提出了一种局域化的最大似然信号检测算法,通过调整每个发送天线信号集中的搜索点邻域大小,在计算复杂度与系统性能之间折衷。仿真结果表明,该信号检测算法显著降低了计算复杂度;同时提出了一种基于导频训练序列的信道估计算法,采用该算法得到的信道估计均方误差结果接近理论极限值,系统误码率非常接近已知信道频响情况的性能。     

Antenna selection for V-BLAST systems in correlated channel

Spatial multiplexing systems can provide significant capacity improvement but are sensitive to channel correlation. Antenna selection is a low-cost low-complexity ahemative to resolve these problems. This paper proposes a new transmit antenna selection algorithm for the spatial multiplexing systems with the Vertical-Bell Labs Layered Space-Time （V-BLAST） nonlinear receiver in correlated channel. The proposed scheme separates the optimization into two parts： it first chooses the optimal number of substreams in terms of the singular values of the channel matrix, then adapts the mapping of substreams to antennas according to the post-detection signal-to-noise ratio （SNR）. Simulation results illustrate that the proposed two-step selection criterion can provide greater selection gain than the existing singnlar value based selection criterion as SNR and scattering angle increases. The proposed criterion outperforms the existing one by 0.3 dB at a vector symbol error rate of 10^- 3 and scattering angle of 20 degree.