检索结果-内蒙古大学图书馆

电子学报 2012年第2期40卷 308-312页

作者：邓卫华王闻今金石高西奇东南大学移动通信国家重点实验室江苏南京210096

在本文中,我们为双向中继网络(Two-way Relay Networks)设计了一种崭新的估计-转发(EF:Estimate-and-Forward)方法.在中继端信道解码后首先得到每一比特的对数似然比(LLR:Log-Likelihood Ratio),然后利用两个方向的比特LLR进行软信息网... 详细信息

在本文中,我们为双向中继网络(Two-way Relay Networks)设计了一种崭新的估计-转发(EF:Estimate-and-Forward)方法.在中继端信道解码后首先得到每一比特的对数似然比(LLR:Log-Likelihood Ratio),然后利用两个方向的比特LLR进行软信息网络编码,并借此构造出中继端的发送信号.因为此方法保留了两端比特信息的软信息并抑制了噪声,所以在任何条件下它的性能都要优于传统的放大-转发(AF:Amplify-and-Forward)方式和解码-转发(DF:Decode-and-Forward)方式,文中详细推导了三种转发方式的最大可达速率,得到EF方式下最大可达速率的上界和下界,还证明了EF方式较其它两种方式节省功率消耗,并通过仿真得到了速率曲线与误码率曲线,明确的验证了EF的优势.

关键词：双向中继网络编码估计转发

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电力线双向中继通信中基于估计转发和门限近似的物理层网络编码算法

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科学技术与工程 2017年第32期17卷 132-137页

作者：陈智雄陈天成华北电力大学电子与通信工程系保定071003

编码协作技术可提高电力线远距离通信的性能。为了满足非对称电力线双向中继系统的要求,针对中继脉冲噪声,提出了一种基于中继概率密度函数的估计转发和门限近似的物理层网络编码算法。首先分析了中继信号的概率密度分布,推导了中继编... 详细信息

编码协作技术可提高电力线远距离通信的性能。为了满足非对称电力线双向中继系统的要求,针对中继脉冲噪声,提出了一种基于中继概率密度函数的估计转发和门限近似的物理层网络编码算法。首先分析了中继信号的概率密度分布,推导了中继编码信号的均值和方差公式;接着分析了不同信道参数下中继概率密度函数的平层特性,利用门限法对多维信号进行了简化近似。最后针对提出的算法进行了算法仿真,仿真结果验证了所提算法的有效性和可靠性;并存在最优化的功率分配因子。

关键词：电力线通信双向中继网络编码估计转发

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无线传感器网络下中继辅助的分布式估计策略

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北京邮电大学学报 2009年第5期32卷 28-31页

作者：黄振温志刚乐光新北京邮电大学无线通信系统与网络实验室北京100876

与传统的星形拓扑结构下无中继辅助估计策略相比,新颖的中继辅助分布式参数估计(RADE)策略能利用中继节点协作传输,提高系统估计性能,对传输能量和处理能力受限的无线传感器网络有极大帮助.根据中继节点的信号处理方式,分为放大转发(AF... 详细信息

与传统的星形拓扑结构下无中继辅助估计策略相比,新颖的中继辅助分布式参数估计(RADE)策略能利用中继节点协作传输,提高系统估计性能,对传输能量和处理能力受限的无线传感器网络有极大帮助.根据中继节点的信号处理方式,分为放大转发(AF)和估计转发(EF)2种中继辅助分布式估计策略.通过凸优化算法得到上述2种估计策略的闭式解.仿真结果表明,此策略能在不额外占用带宽的情况下提供更好的估计性能.

关键词：放大转发估计转发中继辅助分布式估计

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未来无线中继网络的关键技术研究

未来无线中继网络的关键技术研究

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作者：王朝炜北京邮电大学

学位级别：博士

现代无线通信技术已经取得了突飞猛进的发展,纵向上表现为通信系统的容量不断增大,传输的可靠性不断提高,而且更新换代越来越快；横向上,无论理论界还是产业界都百家争鸣,各种新技术、新概念层出不穷,这也促进了技术标准和商用系统的多... 详细信息

现代无线通信技术已经取得了突飞猛进的发展,纵向上表现为通信系统的容量不断增大,传输的可靠性不断提高,而且更新换代越来越快；横向上,无论理论界还是产业界都百家争鸣,各种新技术、新概念层出不穷,这也促进了技术标准和商用系统的多元化。然而,过快的发展和膨胀也使得无线传输环境日趋恶化,频谱资源越来越贫乏,这就给新一代无线通信技术的发展和满足人们日益增长的无线数据业务需求形成了巨大的障碍。从接近香农限的Turbo编码和大幅提高频谱效率的MIMO传输到能够有效克服多径效应的OFDM,这些技术都不断刷新着无线通信世界的里程碑；跟随着技术革新者的脚步,人们逐渐认识到中继协作通信这一概念所蕴含的巨大潜力。中继协作通信首先为无线通信系统中引入了中继这一概念,中继可以根据需求来转发信号以达到协助发送端到接收端数据传输的目的,它一方面能够扩大无线系统的覆盖,另一方面也能提高无线链路的质量。将中继的概念进一步泛化,即认为无线网络中任意一个闲置节点都能够成为其他节点的中继转发点,则形成了协作的概念；作为网络中的一份子,一个用户并不再局限于只接收或发送对自己有用的数据,而应该贡献出自己的闲置资源或者利用其他可用的资源推动整个网络中数据流的最大化。从个体的角度来看,在进行中继协作传输的过程中,也许会耗费自己一些额外的资源；但实质上,系统的总体的资源消耗是下降的,也就是说,个体的平均资源消耗其实也是下降的；这种思想正是顺应了目前被全世界所推广的绿色、低碳的概念。本文正是针对中继协作通信中的物理层传输关键技术展开研究,涉及到现有中继信号转发模式的优化、中继信号的分析和处理、新型协作机制的设计等方面,提出了若干能够改善通信系统性能的算法和机制。论文的主要研究内容和成果如下：提出一种采用CRC校验的在中继节点和接收端联合自适应选择中继模式的机制,这种机制将直传、放大转发和解码转发三种基本的传输机制集成到一起,依据不同的信道情况选择其中之一进行数据传输；与其他机制相比,降低了传输误块率,同时提高了系统的吞吐量。提出一种基于贝叶斯最小均方误差准则的软符号估计转发中继模式,同时还考虑了与每个符号所对应的噪声功率值,使符号估计更为准确；并且还根据这一估计准则提出了对星座点按后验概率值大小进行采样,联立求解方程组的简化算法。该估计转发模式不仅优于传统的放大转发和解码转发模式,同时还优于其他大多数估计转发的算法；并且,所提出的简化算法相比于原算法性能降低很少,可以作为一种替代的实现方式。介绍了一种新型的协作传输时隙分配模型,并在此基础上介绍了一种在发送端重排数据,在中继站进行正交化变换的协作编码传输机制,其中在中继站的处理中还采用了前面介绍的软符号估计算法；这种协作编码传输机制通过在接收端对正交信号的合并获得了发送分集和路径分集增益,大幅提高了系统的传输可靠性和有效性。

关键词：中继技术协作传输正交频分复用估计转发放大转发解码转发发送分集软信息

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无线通信中MIMO软信息转发技术研究

无线通信中MIMO软信息转发技术研究

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作者：徐勇武汉理工大学

学位级别：硕士

MIMO系统使得无线通信的传输质量在不增加带宽的前提下大大提高,并成为3G和4G系统的基本架构,然而,未来无线通信需要在更远的距离提供更高的多媒体服务。大规模MIMO系统能够极大地提高信道容量,协作通信技术可以延长通信距离,因而成为... 详细信息

MIMO系统使得无线通信的传输质量在不增加带宽的前提下大大提高,并成为3G和4G系统的基本架构,然而,未来无线通信需要在更远的距离提供更高的多媒体服务。大规模MIMO系统能够极大地提高信道容量,协作通信技术可以延长通信距离,因而成为当前热门的备选方案。本文对MIMO软信息协作转发进行研究,提出源节点与目的节点无直达路径及有直达路径条件下的估计及互信息转发方案,并利用广义信噪比分析所提方案的性能。具体来说,本文主要研究工作如下。1)提出适合MIMO及大规模系统MIMO的估计转发机制。在无直达路径及有直达路径的MIMO系统中分别利用中继节点接收信号的条件数学期望构造估计转发函数,获取转发因子,分别推导出两种情况下目的节点接收信号的表达式从而得到检测方法,进而修正算法使其适用于大规模MIMO系统。2)提出适合MIMO及大规模MIMO系统的互信息转发机制。在无直达路径及有直达路径的MIMO系统中分别利用源发射信号与中继接收信号的互信息作为硬判决的度量,构造互信息转发函数,获取转发因子,分别推导出两种情况下目的节点接收信号的表达式从而得到检测方法,进而修正算法使其适用于大规模MIMO系统。3)提出文中协作架构下的广义信噪比的计算方法。在采用软信息转发的多中继传输系统中,目的节点的接收信号与源节点的发射信号存在明显的非线性关系,这导致无法求得整体差错率的表达式。利用广义信噪比可以在差错率之外进一步分析各种方案的可靠性。研究结果表明:本文所提的源节点与目的节点无直达链路和有直达链路条件下MIMO系统中EF和MIF两种软信息转发方案均能有效地提高无线通信系统的可靠性;无直达链路的方案能够延长通信距离;在各种方案中,MIF都具有最优的差错性能。

关键词： MIMO 大规模MIMO 中继协作估计转发互信息转发

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基于机器学习的混合通信资源优化分配

基于机器学习的混合通信资源优化分配

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作者：于淼华北电力大学

学位级别：硕士

随着智能电网和电力物联网技术的发展,电力应用场景和业务呈现类型多样、性能需求差异性比较大等特点,单一通信方式难以满足相关需求。电力通信网络将采用融合协同的多制式共存的异构通信架构。无线通信技术和电力线通信技术广泛应用于... 详细信息

随着智能电网和电力物联网技术的发展,电力应用场景和业务呈现类型多样、性能需求差异性比较大等特点,单一通信方式难以满足相关需求。电力通信网络将采用融合协同的多制式共存的异构通信架构。无线通信技术和电力线通信技术广泛应用于智能电网和家居物联网等领域,利用双媒质并行通信以及混合通信技术可以整合优势资源,节约建设成本,提高通信系统的整体性能。电力线和无线双媒质协作通信可以采用自适应中继算法实现灵活高效通信。但是,基于双媒质混合衰落和脉冲噪声的双向中继理论性能分析缺乏闭合解析表达式,优化难度大。论文以最大化系统互信息量为目标,提出了一种基于对数似然比(likelihood Rate,LLR)信息估计的中继信号处理方法和功率分配优化算法。首先基于双媒质双向中继系统模型提出了LLR信息估计方法,建立了功率等约束条件下的互信息量优化模型,并利用Q学习算法获得准最优功率分配因子。仿真验证了算法互信息容量和中断概率等性能,在算法复杂度和精度具有较好的折中性能。针对电力系统多类型业务融合的场景,有必要对5G空口等资源进行优化分配以实现多业务灵活可靠承载。论文以最大化系统容量为目标,提出一种基于机器学习的5G网络空口资源优化分配算法。首先,计算了eMBB、mMTC和URLLC等5G三种业务的空口资源及其理论性能,在可靠性、发射功率和总时隙等约束下建立最大化系统容量的5G空口资源优化分配模型,最后利用Q学习进行5G空口资源的自适应分配,实现了电力业务的灵活优化承载。仿真验证了所提算法在资源分配优化方面的有效性和可靠性,对比固定时隙块分配比例算法具有较好的系统容量性能。

关键词：混合场景双媒质中继估计转发 5G空口 Q学习

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基于酉空时调制的软信息转发中继技术的研究

基于酉空时调制的软信息转发中继技术的研究

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作者：刘倩倩山东大学

学位级别：硕士

近年来,无线移动通信系统的相关研究日趋完善,主流通信技术的发展也已十分成熟。无线通信技术的研究与发展时刻本着便民利民的思想,逐渐地拉近人与人之间的距离,极大程度地促进社会发展进步。一直以来,更为可靠、更为高效的通信传输都... 详细信息

近年来,无线移动通信系统的相关研究日趋完善,主流通信技术的发展也已十分成熟。无线通信技术的研究与发展时刻本着便民利民的思想,逐渐地拉近人与人之间的距离,极大程度地促进社会发展进步。一直以来,更为可靠、更为高效的通信传输都是无线通信所追求的目标。但是实际上,现实的通信系统面临许多复杂的问题,多径、多址干扰以及带宽的限制等都会对通信链路的可靠性能产生严重的负面影响,并已成为制约通信技术发展的要素。多输入多输出(MIMO)技术为传统无线通信系统引入“空间”这一可利用的因素,通过充分发掘空间资源以获取更高的发送速率和功率效率。其中,空时编码技术在发送端和接收端对信号进行时间域和空间域上的综合处理,通过引入冗余或产生复用以达到较高的系统增益。酉空时调制,作为空时编码技术中的一种新型编码技术,在发送端和接收端均不需要已知信道状态信息(CSI),十分适合因高速移动产生的快速衰落通信信道。然而,远距离传输或“阴影效应”将会致使信噪比大大降低,这时酉空时调制便失去其优越性。应用中继的无线通信系统在各中继节点提供能量,可使信噪比保持较高水平,维持较长距离的通信传输。而适用于快速衰落信道即信道变化非常快的情况下的转发中继方案较少。进而,为了避免中继网络中转发硬判决信息带来的错误传播现象,我们关注软信息转发中继这一新兴技术。软信息转发技术在中继节点处以多种方式再次生成含有不确定性的软信号,并将其转发至目的节点,减少中继节点硬判决对目的节点译码产生的影响,提高整个中继网络通信的可靠性。因此,基于酉空时调制的软信息转发中继技术的研究具有深远的现实意义。本文提出两种基于酉空时调制的软信息转发中继方案,即估计转发中继方案与互信息转发中继方案。两种方案均可适用于中继网络各节点未知信道状态信息的快衰落信道环境。就我们研究所知,软信息转发技术仍未涉及到快衰落环境中性能依然良好的酉空时调制技术。估计转发中继方案在已知中继接收信号的前提下对源发送信号进行估计转发。互信息转发中继方案利用源发送信号与中继接收信号的瞬时互信息作为最大似然译码准则的一种可靠性度量。两种中继方案在中继节点处均转发含有不确定性的软信息,尽可能避免因转发硬判决信息引起的错误传播现象,实现中继网络中通信数据的高质量传输。对于基于酉空时调制的并行中继网络,本文首次给出上述两种方案的中继函数、功率归一化因子及接收端译码方法等。更重要的是,目的节点广义信噪比的理论推导及仿真结果也在本文中首次展现。仿真结果表明,基于酉空时调制的并行两跳中继网络中,当误码率为10-2时,与经典译码转发中继、放大转发中继相比,所提估计转发中继方案可分别获得约2dB和3dB的信噪比增益。所提互信息转发中继方案可再进一步取得约1.5dB的信噪比增益。并且,所提估计转发方案可在目的节点获得较高的广义信噪比。此外,本文针对中继节点个数、天线数目及信道相干时间等因素对系统误码性能的影响给出仿真结果和性能分析。

关键词：酉空时调制软信息转发估计转发互信息转发广义信噪比

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基于软信息转发的波束形成技术研究

基于软信息转发的波束形成技术研究

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作者：孔凡超山东师范大学

学位级别：硕士

多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)技术有效改善信号传输性能,是下一代无线通信领域中所研究关键技术之一,空时编码技术和波束形成技术在实际通信环境中是改善信号质量的两种有效手段,均可提高无线通信系统的可靠性和... 详细信息

多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)技术有效改善信号传输性能,是下一代无线通信领域中所研究关键技术之一,空时编码技术和波束形成技术在实际通信环境中是改善信号质量的两种有效手段,均可提高无线通信系统的可靠性和数据传输率。同时,中继协作转发技术能够有效的延长通信距离,扩大通信系统覆盖面积,还能够对抗数据传输过程中的各种衰落,是当前研究的热门技术之一。本论文结合MIMO和中继协作转发的优势,构造出中继协作模型并在中继端进行软信息协作转发,提出收发端之间并行多中继的估计转发方案和互信息转发方案,并在目的端对接收信号进行检测,找到最佳检测方案,最后通过广义信噪比分析所提出方案的性能。本文的主要研究工作具体如下:(1)介绍了MIMO及协作通信理论,重点介绍了空时编码和波束形成两种技术带来的性能增益。通过分析MIMO技术和中继协作转发技术各自的优势,建立无直达路径下的协作MIMO系统模型,对中继端接收信号采用传统的放大方案和译码方案进行协作转发,并对目的节点接收到的信号采用最大似然检测(ML)、迫零检测(ZF)、最小均方差检测(MMSE)、二次规划检测(QP)四种方案检测,通过仿真分析各检测方案的优劣,确定二次规划检测是最佳检测方案。(2)提出了适合波束形成技术的估计转发机制。在基于MIMO软信息转发的基础上,分析了在无直达路径协作通信系统下利用中继节点接收信号的条件数学期望构造估计转发函数,推导出目的节点接收信号的表达式从而提出检测方案,分析各种检测方案的优劣,找到合适的检测方案。(3)提出了适合波束形成技术的互信息转发机制。在基于MIMO软信息转发的基础上,分析了在无直达路径协作通信系统下利用中继节点接收信号的条件互信息构造互信息转发函数,推导出目的节点接收信号的表达式从而提出检测方案,分析各种检测方案的优劣,找到合适的检测方案。(4)将整个协作波束系统等效成只有收、发信号和乘性因子以及加性噪声的传输系统,计算各种检测方案的广义信噪比验证所提方案给系统带来的增益。分析仿真结果表明,本论文所提出的估计转发方案和互信息转发方案两种协作模式均能明显改善无线通信系统的性能。

关键词：空时编码波束形成 MIMO-协作通信估计转发互信息转发

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MIMO系统中的并行中继转发方案研究

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通信技术 2021年第11期54卷 2511-2517页

作者：闫涛张大鹏刘婷空军工程大学航空机务士官学校河南信阳464000 北京通广龙电子科技有限公司北京100094 中国科学院空天信息研究院北京100094

针对大规模多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)系统在小型移动通信终端应用受限的问题,借助并行中继转发技术构造了虚拟的大规模MIMO系统,研究分析了放大转发(Amplify-and-Forward,AF)、检测转发(Detect-and-Forward,DF)、估计转发(Estimate-and-Forward,EF)和互信息转发(Mutual-Information-based-Forward,MIF)在MIMO并行中继转发系统中的实现方法。通过传输模型等效,推导给出系统的广义信噪比和全局互信息,并据此完成各转发方案的差错性能仿真与分析,最后对各转发方案的计算复杂度进行对比。

关键词：大规模多输入多输出并行中继转发放大转发检测转发估计转发互信息转发

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