基于CSI与地形障碍的无人机路径规划

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作者 冯建新 杜玥 潘成胜 《兵器装备工程学报》 北大核心 2025年第6期243-252,共10页

为了解决无人机(UAV)在复杂环境中的路径规划问题,提出了一种新型无人机路径规划方法(DEPHBA)。该方法构建了基于信道状态信息CSI和地形障碍的双层编码模型——TLECSI。基于平均池策略和差分突变策略,提出改进的蜜獾算法(IMHBA)生成原... 为了解决无人机(UAV)在复杂环境中的路径规划问题,提出了一种新型无人机路径规划方法(DEPHBA)。该方法构建了基于信道状态信息CSI和地形障碍的双层编码模型——TLECSI。基于平均池策略和差分突变策略,提出改进的蜜獾算法(IMHBA)生成原始路径以提高路径规划的搜索精度和速度,进一步提出融合反映天气状况的CSI和山地地形障碍的信息点更新策略实现信息点更新,从而规划出在复杂环境下UAV安全合理的飞行路径。根据实际环境搭建了模拟飞行环境进行仿真实验,结果表明,所提出的DEPHBA方法可以生成一条安全可行的路径,其性能明显优越于其他比较算法,且在复杂环境下可以有效降低飞行成本,快速完成无人机路径规划任务。 展开更多

关键词 无人机路径规划 双层编码模型 蜜獾算法 信道状态信息CSI 平均池策略 差分突变策略

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可重构智能表面辅助多用户NOMA网络鲁棒资源分配 被引量：1

2

作者 胡林 刘锡炎 +1 位作者 齐倩 陈前斌 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期3359-3367,共9页

在不完美信道状态信息(Channel State Information,CSI)和不完美串行干扰消除(Successive Interference Cancellation,SIC)的场景下,研究了可重构智能表面(Reconfigurable Intelligent Surface,RIS)辅助多用户非正交多址接入(Non-Orthog... 在不完美信道状态信息(Channel State Information,CSI)和不完美串行干扰消除(Successive Interference Cancellation,SIC)的场景下,研究了可重构智能表面(Reconfigurable Intelligent Surface,RIS)辅助多用户非正交多址接入(Non-Orthogonal Multiple Access,NOMA)网络的鲁棒资源分配问题.在考虑两类用户(信息用户和能量用户)服务质量(Quality of Service,QoS)和信息用户SIC约束下,建立了基站发射功率最小化的优化问题.该问题是一个多变量耦合的非凸优化问题.为了求解该问题,本文使用松弛变量、线性近似、S-程序、符号定性法转化该问题的非凸约束.然后将优化问题分解为两个子问题,最后使用交替优化方法迭代求解两个子问题,直到发送功率收敛.仿真结果表明:该文算法具有较好的收敛性,实现了资源的鲁棒分配,同时有效地降低基站发射功率. 展开更多

关键词 可重构智能表面 非正交多址接入 不完美信道状态信息 不完美串行干扰消除 传输功率优化 功率最小化

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RIS辅助MIMO NOMA系统中利用统计CSI的下行传输方法

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作者 陆佳程 王斌 +1 位作者 张军 倪艺洋 《电子与信息学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1257-1265,共9页

针对可重构智能反射表面(RIS)辅助多输入多输出(MIMO)非正交多址接入(NOMA)下行传输系统,该文提出利用统计信道状态信息(CSI)的基站发送协方差矩阵与RIS相移矩阵设计方法。首先,在莱斯空间相关信道假设下,利用大维随机矩阵理论,推导了RI... 针对可重构智能反射表面(RIS)辅助多输入多输出(MIMO)非正交多址接入(NOMA)下行传输系统,该文提出利用统计信道状态信息(CSI)的基站发送协方差矩阵与RIS相移矩阵设计方法。首先,在莱斯空间相关信道假设下,利用大维随机矩阵理论,推导了RIS辅助MIMO NOMA系统遍历和速率的确定性表达式;然后,在弱用户速率约束与发送功率受限的条件下,通过最大化确定性大系统近似和速率,利用统计CSI,分别设计了强、弱用户的次优发送协方差矩阵和RIS的相移矩阵。仿真结果表明,所推导的近似表达式具有很好的近似效果,所设计的发送协方差矩阵和相移矩阵能显著提升系统的和速率。 展开更多

关键词 统计信道状态信息 非正交多址接入 可重构智能反射表面 发送协方差 大维随机矩阵理论

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相关信道下基于多用户STBC-OFDM系统的子载波分配 被引量：2

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作者 李强 李城鑫 +1 位作者 黄玉清 姚远程 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2011年第7期1948-1951,1965,共5页

针对多用户空时分组码—正交频分复用(STBC-OFDM)下行链路系统,以总发射功率最小化为优化目标,给出一种在空间相关瑞利衰落信道下基于部分信道状态信息(CSI)的自适应子载波分配算法。该算法利用克罗内克(Kronecker)模型表示每个子载波... 针对多用户空时分组码—正交频分复用(STBC-OFDM)下行链路系统,以总发射功率最小化为优化目标,给出一种在空间相关瑞利衰落信道下基于部分信道状态信息(CSI)的自适应子载波分配算法。该算法利用克罗内克(Kronecker)模型表示每个子载波对应的空间相关多输入多输出(MIMO)瑞利衰落信道,并通过动态发射端的信道状态信息(CSIT)模型来描述CSI的反馈过程,从而应用STBC的基本原理推导出相应的子载波分配原则。实验结果表明,该算法不仅能有效地反映天线相关矩阵中相关系数以及延时反馈参数对系统性能的影响,而且与未利用CSIT模型的子载波分配相比具有较好的性能。 展开更多

关键词 空时分组码 正交频分复用 发射端的信道状态信息模型 子载波分配 相关瑞利衰落信道

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Turbo-BLAST系统中天线选择和功率分配算法 被引量：3

5

作者 陈小敏 徐大专 +1 位作者 虞湘宾 朱秋明 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第3期533-536,共4页

提出一种适用于Turbo-BLAST系统的自适应天线选择和功率分配算法,所提算法以误比特率为优化目标,并且考虑了信道估计误差的影响。在总功率约束条件下,采用所提算法进行天线选择和自适应功率分配,并利用软干扰抵消算法对接收信号进行迭... 提出一种适用于Turbo-BLAST系统的自适应天线选择和功率分配算法,所提算法以误比特率为优化目标,并且考虑了信道估计误差的影响。在总功率约束条件下,采用所提算法进行天线选择和自适应功率分配,并利用软干扰抵消算法对接收信号进行迭代检测,以进一步改善系统性能。仿真结果表明:采用所提算法可以显著改善系统的误比特率性能。 展开更多

关键词 MIMO Turbo—BLAST 天线选择和功率分配 不完全信道状态信息 迭代检测

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信道差错对多发射天线选择性能的影响 被引量：3

6

作者 庄铭杰 陈如山 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第4期652-658,共7页

对于多发单收天线(MISO)通信系统,考虑发射端信道状态信息的差错(ECSI)。研究正交空时分组码的MISO系统的多天线选择,提出了一种CSI差错的选择性信道序统计特性求解方法。在独立的平坦瑞利衰落信道和多进制相移键控(MPSK)调制下,推导了... 对于多发单收天线(MISO)通信系统,考虑发射端信道状态信息的差错(ECSI)。研究正交空时分组码的MISO系统的多天线选择,提出了一种CSI差错的选择性信道序统计特性求解方法。在独立的平坦瑞利衰落信道和多进制相移键控(MPSK)调制下,推导了一种较准确的系统比特误码率(BER)切诺夫上界解析式。最后系统BER性能上界的数值结果和仿真结果研究表明:多发射天线选择技术能极大地提高系统的传输质量,能有效地抵抗ECSI的影响。 展开更多

关键词 多发射天线选择 信道状态信息 正交空时组码 多发单收天线系统 比特误码率 切诺夫上界

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基于模型剪枝动态调整压缩率的CSI反馈方法 被引量：1

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作者 邵凯 杜自群 王光宇 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2023年第8期2615-2622,共8页

针对现有基于深度学习(deep learning,DL)的信道状态信息(channel state information,CSI)反馈方案只能以固定压缩率(compression rate,CR)进行压缩反馈的问题,提出了一种基于模型结构化剪枝动态调整CR的CSI反馈方案。首先设计了残差信... 针对现有基于深度学习(deep learning,DL)的信道状态信息(channel state information,CSI)反馈方案只能以固定压缩率(compression rate,CR)进行压缩反馈的问题,提出了一种基于模型结构化剪枝动态调整CR的CSI反馈方案。首先设计了残差信道特性注意(residual channel characteristic attention,RCCA)机制,并搭建了CSI反馈网络RCCA-Net,充分利用复信道矩阵实部虚部间的幅度相位依赖关系,进一步提高CSI反馈-重建质量。其次设计了RCCA-Prune方案,并以2范数评估各神经元对最终结果的贡献度,通过模型结构化剪枝技术删除贡献度较小的神经元以实现CR的动态调整。仿真结果表明,所提的动态调整CR方案在不同CR下均有较佳的反馈性能,且在不同的测试环境中具有良好的泛化性。 展开更多

关键词 信道状态信息 深度学习 模型剪枝 通道注意力

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MIMO系统的发射天线选择及自适应链路实现

8

作者 王文杰 张莹 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2007年第8期1222-1225,共4页

针对多输入多输出(MIMO)系统信道低秩引起信道容量下降的问题,提出了一种依据信道状态信息进行发射天线选择的算法,并给出了以此算法为基础的VBLAST自适应链路的实现方法。发射天线的选择依据权系数的范数大小进行,该方法可以有效降低... 针对多输入多输出(MIMO)系统信道低秩引起信道容量下降的问题,提出了一种依据信道状态信息进行发射天线选择的算法,并给出了以此算法为基础的VBLAST自适应链路的实现方法。发射天线的选择依据权系数的范数大小进行,该方法可以有效降低天线选择的运算量。仿真结果表明,该方法的选择效果逼近最大容量法的选择效果。自适应链路实现方法将发射天线数的确定和天线选择并行进行,保证了在所处通信环境下达到最大的空间复用系数。 展开更多

关键词 多输入多输出 发射天线选择 自适应链路 信道状态信息

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基于并行空时深度学习网络的无设备身份识别方法

9

作者 唐智灵 杨爱文 《计算机应用与软件》 北大核心 2022年第3期165-171,共7页

针对现有人员身份识别方法存在灵活性差、特征提取不足的问题,分析人体步态对信道状态信息(CSI)幅值产生的影响,提出一种基于Wi-Fi信道状态信息的无设备人员身份识别方法。将CSI幅值矩阵的每列子载波作为样本,利用小波变换获取样本中代... 针对现有人员身份识别方法存在灵活性差、特征提取不足的问题,分析人体步态对信道状态信息(CSI)幅值产生的影响,提出一种基于Wi-Fi信道状态信息的无设备人员身份识别方法。将CSI幅值矩阵的每列子载波作为样本,利用小波变换获取样本中代表人员活动的低频信息。通过并行深度学习模型WiD(Wi-Fi identification)提取样本中人体步态的大小和发生的先后顺序,合并两种步态特征作为人员的身份特征。通过Softmax函数进行分类,实现身份识别。与当前先进方法相比,在未明显增加时间代价和空间代价的条件下,该方法获得了更高的身份识别精度和更好的模型鲁棒性。 展开更多

关键词 信道状态信息 并行深度学习模型 人员身份识别 双向长短期记忆网络 卷积神经网络

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延时受限流量系统中的预编码技术研究 被引量：1

10

作者 许崇斌 林钢 林孝康 《计算机工程》 CAS CSCD 2012年第15期9-11,15,共4页

针对有限延时业务中发端信道状态信息(CSIT)只能逐时隙获得的问题,提出一种基于不完全CSIT的预编码器设计方法,其中包括基于接收功率量化的优化(OPT)搜索算法和次优低复杂度的混合功率分配(HPA)算法。仿真结果证明了该设计的有效性,在... 针对有限延时业务中发端信道状态信息(CSIT)只能逐时隙获得的问题,提出一种基于不完全CSIT的预编码器设计方法,其中包括基于接收功率量化的优化(OPT)搜索算法和次优低复杂度的混合功率分配(HPA)算法。仿真结果证明了该设计的有效性,在一个延时要求为4个时隙的系统中,与传统设计方法相比,OPT预编码器和HPA预编码器分别获得6.1 dB和5.8 dB的性能增益。 展开更多

关键词 延时受限流量系统 发端信道状态信息 预编码 旋转矩阵 功率分配 迭代检测

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基于相控阵的WiFi CSI定位系统的性能预测 被引量：1

11

作者 佟鑫宇 郑丁川 +2 位作者 葛伟平 刘秀龙 王新兵 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第11期5355-5375,共21页

WiFi作为当前最重要的通信方式之一,基于WiFi信号的室内定位系统最有望在日常生活中得到广泛地部署应用.最新研究表明,当采用WiFi通信过程中获取的信道状态信息(CSI)对目标进行定位时,系统可实现亚米级的定位精度.然而,实验场景下的定... WiFi作为当前最重要的通信方式之一,基于WiFi信号的室内定位系统最有望在日常生活中得到广泛地部署应用.最新研究表明,当采用WiFi通信过程中获取的信道状态信息(CSI)对目标进行定位时,系统可实现亚米级的定位精度.然而,实验场景下的定位精度受到测试样点位置、WiFi设备布局、天线布局等诸多因素的影响.因为目前仍缺少WiFi CSI定位性能预测方法,WiFi定位系统部署后往往难以获得预期的精度.为此,面向多样化场景提出WiFi CSI定位性能的预测模型.首先,从CSI定位的基本物理模型出发,定义天线对的误差微元函数,并通过对定位空间的分析生成误差微元矩阵以及定位性能热度图;其次,对天线对进行拓展,通过引入多天线融合方法、多设备融合方法构建通用的CSI定位性能预测模型;最后,为了将真实场景地图考虑在内,提出将上述热度图与场景地图相融合的方法,从而实现场景定制化的性能预测.在理论分析的基础上,结合2个不同场景下的实验数据验证了定位性能预测模型有效性.实验结果表明,实际定位精度的变化趋势与理论模型相吻合,通过理论模型分析可将定位精度优化32%–37%. 展开更多

关键词 室内定位 信道状态信息 信号传播模型 定位性能预测

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面向大规模MIMO信道信息反馈的模型驱动轻量化神经网络 被引量：1

12

作者 张阳阳 张席畅 刘毅 《信号处理》 CSCD 北大核心 2023年第3期381-389,共9页

信道状态信息对于大规模多输入多输出(Multi-Input Multi-Output,MIMO)系统获得高信道容量和能量效率是十分重要的。频分双工系统因为上下行信道缺少互易性,所以需要用户将下行信道反馈至基站来进行预编码等处理。因为反馈的信息量和天... 信道状态信息对于大规模多输入多输出(Multi-Input Multi-Output,MIMO)系统获得高信道容量和能量效率是十分重要的。频分双工系统因为上下行信道缺少互易性,所以需要用户将下行信道反馈至基站来进行预编码等处理。因为反馈的信息量和天线数成正比,所以大规模MIMO系统的反馈量是十分巨大的。很多数据驱动的深度学习神经网络使用编码器压缩信道信息,使用解码器恢复信道信息,但是由于数据驱动神经网络的黑盒子特性,不仅需要很高的复杂度来恢复信道信息,而且性能难以得到进一步提升,尤其增加用户设备处模型的复杂度和计算资源来提升性能是不切实际的。本文提出了一种展开迭代阈值收缩算法(Iterative Shrinkage-Thresholding Algorithm,ISTA)的可解释的模型驱动网络。针对信道信息不严格满足压缩感知稀疏性要求而导致恢复性能下降的问题,引入残差网络,设计了一种非线性稀疏变换来提升性能;为了平衡性能和复杂度,在用户处提出了一个可学习的压缩矩阵来保留更多信道信息;进一步地,本文在不改变已有网络框架的基础上将适用范围从单天线用户扩大到多天线用户,提高了神经网络的兼容性。仿真结果表明,本文提出的方法相比于其他方法具有更好的信道恢复性能以及在用户处具有更低的复杂度。 展开更多

关键词 大规模多输入多输出 模型驱动 深度学习 信道反馈

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基于CSI的跌倒行为识别方法 被引量：3

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作者 崔然 冯秀芳 《计算机工程与设计》 北大核心 2019年第8期2331-2336,共6页

为应对医院、敬老院及一些特定场所的独居老人跌倒问题,做好特殊人群跌倒的检测至关重要。采用新兴的基于Wi-Fi的信道状态信息,用FallBR(fall behavior recognition)方法,专门针对跌倒与跌倒相似行为(下蹲、弯腰拾物)进行识别。FallBR... 为应对医院、敬老院及一些特定场所的独居老人跌倒问题,做好特殊人群跌倒的检测至关重要。采用新兴的基于Wi-Fi的信道状态信息,用FallBR(fall behavior recognition)方法,专门针对跌倒与跌倒相似行为(下蹲、弯腰拾物)进行识别。FallBR采用基于小波特征与时频特征相结合的方法,滤去人员行走带来的干扰,采用基于PCA的载波选择方法实现无需训练的跌倒行为的有效识别,相较其它方法,提高了跌倒识别的准确度,降低了假阳率。 展开更多

关键词 信道状态信息 菲涅尔区模型 小波变换 时频分析 主成分分析

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一种基于CSI的高鲁棒性步态识别方法 被引量：1

14

作者 郝占军 乔志强 +1 位作者 党小超 段渝 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2022年第7期1302-1312,共11页

针对目前的室内人员步态识别方法存在计算量大、设备成本高、鲁棒性低等问题,提出一种基于信道状态信息的高鲁棒性室内人员步态识别方法WiKown。通过快速傅里叶变换设置能量指示器监测人员行走行为,将采集的CSI步态数据经滤波与降噪处... 针对目前的室内人员步态识别方法存在计算量大、设备成本高、鲁棒性低等问题,提出一种基于信道状态信息的高鲁棒性室内人员步态识别方法WiKown。通过快速傅里叶变换设置能量指示器监测人员行走行为,将采集的CSI步态数据经滤波与降噪处理后以滑动窗口的方式提取特征值,得到人员步态的CSI信息后建立观测序列,最后通过高斯分布叠加拟合后引入隐马尔科夫模型计算观测序列概率,生成步态参数模型。在走廊、实验室和大厅真实多人环境中,WiKown方法对单人步态的平均识别率达到92.71%。实验结果表明,与决策树、动态时间规整和长短时记忆网络方法相比较,该方法能有效地识别出人员的步态信息,提升了识别精度和鲁棒性。 展开更多

关键词 步态识别 信道状态信息 快速傅里叶变换 高斯混合模型 隐马尔科夫模型

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基于信道状态信息的非接触式人员动作识别方法 被引量：2

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作者 郝占军 张岱阳 +1 位作者 党小超 段渝 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期172-181,共10页

传感器与摄像头等设备的传统动作识别存在受环境影响大及侵犯用户隐私等问题,以京剧动作为研究对象,提出一种非接触式人员动作识别方法Wi-Opera。在离线阶段采集Wi-Fi路由设备上人体动作的信道状态信息(CSI)数据,利用巴特沃斯低通滤波... 传感器与摄像头等设备的传统动作识别存在受环境影响大及侵犯用户隐私等问题,以京剧动作为研究对象,提出一种非接触式人员动作识别方法Wi-Opera。在离线阶段采集Wi-Fi路由设备上人体动作的信道状态信息(CSI)数据,利用巴特沃斯低通滤波器和小波变换方法对CSI数据分别进行去噪和平滑处理,通过主成分分析算法提取动作的特征值构建每个京剧动作的决策树,最终形成随机森林模型。在在线阶段实时采集的动作数据经过处理后,将京剧动作的特征值输入随机森林模型中进行识别,从而输出识别结果。实验结果表明,Wi-Opera方法的综合识别精度为94.6%,具有较高的识别精度和较强的鲁棒性。 展开更多

关键词 信道状态信息 人员动作识别 巴特沃斯低通滤波器 小波变换 主成分分析 随机森林模型

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降维-联合迭代算法的大规模MIMO系统能效研究

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作者 杨静 张丽萍 《现代电子技术》 2021年第23期27-32,共6页

针对大规模多输入多输出(MIMO)技术系统能效降低的问题,同时考虑大规模MIMO系统的上、下行链路,提出一种降维-联合迭代算法。该算法考虑发射功率、发射天线数和终端用户数对系统能效的影响,首先基于迫零预处理和动态的功耗模型推导出系... 针对大规模多输入多输出(MIMO)技术系统能效降低的问题,同时考虑大规模MIMO系统的上、下行链路,提出一种降维-联合迭代算法。该算法考虑发射功率、发射天线数和终端用户数对系统能效的影响,首先基于迫零预处理和动态的功耗模型推导出系统的能效表达式,然后通过注水算法求得最佳的发射功率,将三维问题转化为二维优化,最后联合迭代发射天线和终端用户数,输出系统最优能效值。仿真结果表明,在不同信道状态单小区多用户场景下以及使用不同导频复用因子的多小区多用户场景下,该算法都可以在降低复杂度的情况下取得较好的系统能效性能。 展开更多

关键词 大规模MIMO 降维-联合迭代算法 系统能效 导频复用因子 信道状态信息 注水功率分配 迫零预编码 发射天线数

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