检索结果-内蒙古大学图书馆

电子与信息学报 2022年第8期44卷 2749-2756页

作者：李赛党小宇虞湘宾郝崇正李杰张俊南京航空航天大学电子信息工程学院南京211106

针对目前关于非正交多址接入(NOMA)的研究均局限于线性调制的问题,且考虑到实际系统中不完全的信道状态信息(CSI),基于最小频移键控类(MSK-type)调制,该文提出一种不完全CSI下的非线性波形NOMA系统。首先,分别采用过采样和匹配滤波技术... 详细信息

针对目前关于非正交多址接入(NOMA)的研究均局限于线性调制的问题,且考虑到实际系统中不完全的信道状态信息(CSI),基于最小频移键控类(MSK-type)调制,该文提出一种不完全CSI下的非线性波形NOMA系统。首先,分别采用过采样和匹配滤波技术对两用户的上行异步和同步系统进行了建模。进一步,基于矩阵分解理论和连续干扰消除(SIC)机制,分别推导出完全或不完全CSI下系统吞吐量达到最大时的发射功率和归一化时延。最后,数值仿真结果表明了完全与不完全CSI下系统吞吐量与帧长、响应长度、波形以及频率脉冲等系统参数的关系。

关键词：非正交多址接入最小频移键控类调制不完全信道状态信息系统吞吐量信道估计误差

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不完全信道状态信息条件下多用户Turbo-BLAST迭代检测算法

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电子与信息学报 2010年第4期32卷 790-793页

作者：陈小敏徐大专虞湘宾朱秋明南京航空航天大学信息科学与技术学院南京210016 东南大学移动通信国家重点实验室南京210096

该文将空时多用户检测技术和Turbo-BLAST方案相结合,构造了基于CDMA技术的多用户Turbo-BLAST系统模型,提出了不完全信道状态信息条件下的解相关算法和迭代检测算法。在发送端将V-BLAST结构与CDMA技术相结合实现多路复用,在接收端利用空... 详细信息

该文将空时多用户检测技术和Turbo-BLAST方案相结合,构造了基于CDMA技术的多用户Turbo-BLAST系统模型,提出了不完全信道状态信息条件下的解相关算法和迭代检测算法。在发送端将V-BLAST结构与CDMA技术相结合实现多路复用,在接收端利用空时多用户检测算法去除用户间干扰,得到期望用户的接收信号,然后采用考虑信道估计误差的软干扰抵消迭代检测算法,对期望用户的接收信号进行检测以去除天线间干扰。仿真结果说明,所提算法对于多用户Turbo-BLAST系统是有效的,可在不增加复杂度的条件下达到良好的迭代效果。

关键词：空时多用户检测多用户Turbo-BLAST 不完全信道状态信息迭代检测

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不完全信道状态信息下的Turbo-BLAST系统及性能

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应用科学学报 2009年第3期27卷 244-246页

作者：陈小敏徐大专虞湘宾南京航空航天大学信息科学与技术学院南京210016

在Turbo-BLAST方案基础上,针对信道估计有误差情况,利用不完全的信道状态信息推导出等效噪声方差,然后提出一种改进的并行干扰抵消迭代检测算法.该算法对完全信道估计和信道估计有误差情况均有较好的适用性.实验结果表明,所提算法可以... 详细信息

在Turbo-BLAST方案基础上,针对信道估计有误差情况,利用不完全的信道状态信息推导出等效噪声方差,然后提出一种改进的并行干扰抵消迭代检测算法.该算法对完全信道估计和信道估计有误差情况均有较好的适用性.实验结果表明,所提算法可以有效改善系统误比特率性能.

关键词： Turbo-BLAST 不完全信道状态信息信道估计误差并行干扰抵消迭代检测

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不完全信道状态信息下Turbo-BLAST系统的自适应发送功率分配算法

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信息与控制 2009年第3期38卷 381-384页

作者：陈小敏徐大专虞湘宾南京航空航天大学信息科学与技术学院江苏南京210016

提出了一种不完全信道状态信息下适用于Turbo-BLAST系统的自适应发送功率分配算法。所提算法以误比特率为优化目标,适用于MQAM和MPSK等不同调制方式。发送端在总功率约束条件下,利用所提的自适应发送功率分配算法对发送信号进行功率加载... 详细信息

提出了一种不完全信道状态信息下适用于Turbo-BLAST系统的自适应发送功率分配算法。所提算法以误比特率为优化目标,适用于MQAM和MPSK等不同调制方式。发送端在总功率约束条件下,利用所提的自适应发送功率分配算法对发送信号进行功率加载,以获得最小化的误比特率性能。在接收端,利用考虑信道估计误差的软干扰抵消迭代检测算法进行检测,进一步改善误比特率性能。仿真结果表明,在不完全信道状态信息条件下,采用所提算法可以有效地改善Turbo-BLAST系统的误比特率性能。

关键词： MIMO Turbo-BLAST系统自适应功率分配不完全信道状态信息迭代检测

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基于不完全信道状态信息的多用户MIMO中继系统预编码算法

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数据采集与处理 2019年第2期34卷 252-261页

作者：陈小敏方竹胡续俊朱秋明陈兵南京航空航天大学电子信息工程学院南京211106 南京航空航天大学江苏省物联网与控制技术重点实验室南京211106

针对上行多用户MIMO中继系统,在信道存在反馈延迟及估计误差的条件下,以误比特率(Bit error rate,BER)为优化目标,提出了基于最小均方误差(Minimum mean?squared error,MMSE)准则的预编码算法。所提算法将求解发射端、中继节点、接收端... 详细信息

针对上行多用户MIMO中继系统,在信道存在反馈延迟及估计误差的条件下,以误比特率(Bit error rate,BER)为优化目标,提出了基于最小均方误差(Minimum mean?squared error,MMSE)准则的预编码算法。所提算法将求解发射端、中继节点、接收端矩阵的复杂非凸问题分解为3个独立的子优化问题,发射端的用户配备单天线且服从空间独立分布,先确定发射端预编码矩阵,将求解中继矩阵的凸优化问题转化为半正定规划(Semi?definite programming,SDP)问题,采用CVX工具箱求解,接收端处理矩阵通过线性搜索法求解,最后采用联合迭代法得到各节点矩阵的最优解。仿真结果表明,所提算法能有效改善系统的误比特率性能。

关键词：多用户MIMO中继系统不完全信道状态信息预编码反馈延迟误比特率

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MIMO多中继系统中基于不完全信道状态信息的预编码算法研究

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信号处理 2017年第2期33卷 185-191页

作者：朱益民陈小敏方竹朱秋明江苏省物联网与控制技术重点实验室(南京航空航天大学) 江苏南京210016 南京航空航天大学电子信息工程学院江苏南京210016

针对配置多个中继节点的多输入多输出(Multiple-input Multiple-Output,MIMO)系统,提出一种不完全信道状态信息(Imperfect channel state information,CSI)下基于最小均方误差(Minimum Mean-Squared Error,MMSE)准则的预编码设计方案,该方案综合考虑各个节点天线之间的相关性及信道估计误差。由于各个中继端预编码矩阵之间可视为相互独立,故将约束优化问题转化为若干半正定规划问题,继而通过内点法或CVX工具箱求解预编码矩阵,然后采用求导法推导出接收端处理矩阵。最后利用迭代算法交替迭代来联合优化预编码矩阵和接收端处理矩阵,直到算法收敛。仿真结果表明,与未能综合考虑各个节点的预编码算法相比,本文提出的算法能明显改善系统BER性能。

关键词：多输入多输出中继不完全信道状态信息最小均方误差

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多用户MIMO系统中基于不完全信道状态信息和天线选择的性能研究

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电路与系统学报 2013年第2期18卷 166-172页

作者：殷馨虞湘宾周婷婷谭文婷陈小敏南京航空航天大学电子信息工程学院江苏南京210016 东南大学移动通信国家重点实验室江苏南京210096

本文研究了基于不完全信道信息和天线选择的多用户MIMO系统下行链路性能。通过系统建模和性能分析,利用数学变换和条件概率密度函数,推导了有着不完全反馈信息时的系统误比特率(BER)准确表达式。该式可有效评估反馈时延对系统性能的影响... 详细信息

本文研究了基于不完全信道信息和天线选择的多用户MIMO系统下行链路性能。通过系统建模和性能分析,利用数学变换和条件概率密度函数,推导了有着不完全反馈信息时的系统误比特率(BER)准确表达式。该式可有效评估反馈时延对系统性能的影响,且包含了基于完全反馈信息的系统BER公式作为其特殊情况。为简化准确表达式中的积分计算,还利用互补误差函数的近似值推导了系统BER的近似表达式,可得到较为简单的闭式表达式。计算机仿真结果表明:所给的准确及近似理论分析可与仿真结果取得较好的一致;且当归一化时延低于0.01时,系统性能较之完全信道信息情况仅有轻微的下降。

关键词： MIMO 多用户天线选择不完全信道状态信息误比特率

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基于不完全信道状态信息的动态体域网通信技术研究

基于不完全信道状态信息的动态体域网通信技术研究

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作者：刘堃钤华南理工大学

学位级别：硕士

随着人口老龄化进程加快,对更高质量的医疗服务需求激增,智慧医疗的发展受到了社会的极大关注。无线体域网（Wireless Body Area Network,WBAN）作为智慧医疗的一项关键技术,可实时采集人体的生理指标数据,从而实现远程医疗监护及诊断... 详细信息

随着人口老龄化进程加快,对更高质量的医疗服务需求激增,智慧医疗的发展受到了社会的极大关注。无线体域网（Wireless Body Area Network,WBAN）作为智慧医疗的一项关键技术,可实时采集人体的生理指标数据,从而实现远程医疗监护及诊断。然而,由于传感器节点多数采取植入人体的方式,不便于充电,这也使得提高能效成为WBAN的关键解决问题。将传输功率控制、中继协作传输等提高能效的关键技术应用于WBAN需要获取实时信道状态信息（Channel State Information,CSI）,但由于WBAN的动态性,人体运动导致通信链路质量不断发生变化,难以获取理想的CSI。除此之外,在医疗监护场景下,医疗数据的新鲜度要求较高,失去时效性的数据会为医疗决策带来不利影响。上述的WBAN特性给网络通信资源调度带来了新的技术挑战。本文基于不完全CSI,以提高WBAN的通信质量为优化目标,对WBAN的动态特性进行深入研究,设计高能效的资源调度策略并且保证数据传输的可靠性和低时延。本论文围绕WBAN系统的通信技术展开以下研究:首先,本文研究周期运动场景下的WBAN信道变化特性,通过信道测量实验发现周期运动场景下通信链路的路径损失呈现相同周期的波动,并且进一步探索加速度信号与接收端的RSSI之间的相关性。基于以上两个实验现象,本文提出了一种基于步态周期识别的WBAN调度策略,根据传感器节点的加速度信号判断周期性并识别步态周期,从而安排传感器节点在下一个周期的通信链路质量良好的时间点进行数据传输。实验结果表明,相比传统的随机调度策略,该策略显著提升周期运动场景下WBAN的能效及传输可靠性,在实际运动场景下能节省13.56%能耗。其次,本文研究现实场景下的WBAN信道变化特性。在日常活动中,人体具有大量随机且不具周期性的身体摆动,使得通信链路质量具有复杂的动态性。由于传统的信道预测方法难以挖掘WBAN的信道变化特征,本文提出了一个基于时间卷积网络的WBAN通信框架,采用基于时间卷积网络的信道预测模型,进一步联合优化功率控制、时隙分配和中继选择以最大化网络能效,并同时保证高可靠性及低时延的服务质量。仿真结果表明基于时间卷积网络的信道预测模型能实现比传统信道预测方法更高的预测准确性,提出的联合优化算法可根据信道的预测值动态调整中继的选择,并考虑到中继传输带来的额外时延,通过约束调度顺序尽可能降低额外时延并将节点安排在链路质量良好的时间点进行数据传输,从而提高网络能效。最后,本文考虑到医疗数据的瞬态价值,将系统的平均信息年龄作为系统的重要优化目标,结合基于时间卷积网络的信道预测模型,提出一个综合考虑系统的信息年龄及能耗的效用函数,并研究最小化效用函数的调度策略。仿真结果表明提出的调度策略具有优越性,相比传统的随机调度策略降低了大约10%平均信息年龄以及12%的能耗。

关键词：无线体域网不完全信道状态信息资源调度步态周期时间卷积网络信息年龄

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MIMO中继系统中基于不完全信道状态信息的预编码算法研究

MIMO中继系统中基于不完全信道状态信息的预编码算法研究

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作者：苏君煦南京航空航天大学

学位级别：硕士

多天线中继系统将多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)技术与中继技术的优势结合,可明显提升系统覆盖范围与频谱利用率。预编码技术作为能进一步提升MIMO中继系统性能的关键技术,一直被学术界广泛关注。预编码设计时需... 详细信息

多天线中继系统将多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)技术与中继技术的优势结合,可明显提升系统覆盖范围与频谱利用率。预编码技术作为能进一步提升MIMO中继系统性能的关键技术,一直被学术界广泛关注。预编码设计时需要获取信道状态信息(Channel State Information,CSI),但由于信道估计方法的局限性以及反馈链路的时延性,理想的CSI很难得到。本文基于不完全CSI,以改善系统误码率为优化目标,分别对MIMO系统、单用户MIMO中继系统、多用户MIMO中继系统、MIMO双向中继系统的预编码算法进行了研究。主要研究工作如下:(1)针对MIMO系统,考虑信道存在估计误差及反馈延迟的不完全CSI情况,研究了基于最小均方误差(Minimum Mean Squared Error,MMSE)准则的预编码算法。介绍了求解约束优化问题时采用的拉格朗日乘子法和无约束优化问题时采用的求导法,以及通过交替迭代实现联合优化的联合迭代法,为MIMO中继系统的预编码算法研究打下基础。(2)针对单用户MIMO中继系统,考虑信道存在估计误差及反馈延迟的不完全CSI情况,提出了基于MMSE准则的预编码算法。考虑发射端和中继节点存在功率约束的情况,通过修正因子的引入,采用拉格朗日乘子法和KKT准则将求解三节点矩阵的优化问题转化为存在不等式约束的多元矩阵方程组问题,最后采用联合迭代法交替更新得到各节点矩阵的最优解。仿真结果显示,与未综合考虑各个节点的预编码算法相比,所提算法能明显改善单用户MIMO中继系统的误码率性能。(3)针对多用户MIMO中继系统,在信道存在估计误差及反馈延迟的不完全CSI条件下,提出了基于MMSE准则的预编码算法。不同于单用户MIMO中继系统的联合求解方案,多用户MIMO中继系统预编码算法将约束优化问题拆分为三个包含矩阵变量的子凸优化问题并分别求解。因为发送端的用户配有单天线且服从独立分布可先确定发送端预编码矩阵;中继预编码矩阵的求解问题可转化为SDP半正定规划问题,利用CVX工具箱求解;接收端处理矩阵利用线性搜索法求解。最后联合迭代得到最优解。仿真结果表明,与未考虑中继节点预编码的算法相比,所提算法能使多用户MIMO中继系统获得更优的误码率性能。(4)针对MIMO双向中继系统,在信道存在估计误差及反馈延迟的不完全CSI条件下,以MMSE为设计准则,提出了基于矩阵分解法和联合迭代法的两种预编码算法。矩阵分解法通过矩阵分解和不等式理论,将矩阵优化问题转化为矩阵内的标量元素优化问题,采用二分法求解。联合迭代法交替更新直至算法收敛,能得到中继预编码矩阵、接收端处理矩阵的最优解。与已有算法的系统性能仿真对比表明,所提两种算法能有效提升MIMO双向中继系统的误码率性能。

关键词：多输入多输出中继预编码不完全信道状态信息最小均方误差误码率

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基于改进Powell方向加速法的CBTC车-地通信优化

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铁道工程学报 2025年第1期42卷 95-100页

作者：杨骞苏宏升杨建刚刘大为董煜兰州交通大学兰州730070 兰州工业学院兰州730050 北京全路通信信号研究设计院集团有限公司北京100070

研究目的:针对CBTC系统车-地通信过程产生的高时延、系统容量不足等情况,进而引发系统瞬时通信中断的问题,对其影响因素进行分析,提出一种CBTC系统车-地通信性能的优化方案,并通过建模仿真验证其有效性。根据CBTC系统的时变信道不完全... 详细信息

研究目的:针对CBTC系统车-地通信过程产生的高时延、系统容量不足等情况,进而引发系统瞬时通信中断的问题,对其影响因素进行分析,提出一种CBTC系统车-地通信性能的优化方案,并通过建模仿真验证其有效性。根据CBTC系统的时变信道不完全信道状态信息特征,用接收端信噪比低于拟设阈值的概率,即中断概率作为车-地通信性能的评价指标,建立数学模型表述其与轨旁通信节点位置、信道小尺度衰落和列车位置等决策变量的关系,利用改进的Powell方向加速算法对目标函数的解进行迭代优化,得到全局最优解。研究结论:(1)利用降低列车速度、降低车-地信息传输速率、改善通信信道环境等方法,可降低车-地通信中断概率,但寻求轨旁通信节点的最优布置方式是改善CBTC系统车-地通信性能的最佳方案,且成本最低;(2)与随机搜索方法相比,通过改进的Powell方向加速算法求解模型中的无约束优化问题,展现出高效性,收敛速度比随机搜索快80%以上;(3)通过优化中断概率,可为提升CBTC系统车-地通信性能提供理论指导,为城轨施工轨旁通信节点设置问题提供解决方案。

关键词： CBTC 车-地通信不完全信道状态信息信噪比中断概率改进的Powell方向加速算法

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