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Independent component analysis to physical-layer network coding over wireless fading channels
1
作者 Bing Du Xiaoming Tao 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE EI CSCD 2013年第2期196-203,共8页
A new combinational technology is proposed,which is feasible to apply physical-layer network coding(PNC) to wireless fading channels by employing the harmful interference strategically.The key step of PNC is that so... A new combinational technology is proposed,which is feasible to apply physical-layer network coding(PNC) to wireless fading channels by employing the harmful interference strategically.The key step of PNC is that sources broadcast signals simultaneously without orthogonal scheduling.Naturally,the signals overlap in the free space at the receivers.Since the signals from different sources are mutual independent,rooted on this rational assumption,an enhanced joint diagonalization separation named altering row diagonalization(ARD) algorithm is exploited to separate these signals by maximizing the cost function measuring independence among them.This ARD PNC(APNC) methodology provides an innovative way to implement signal-level network coding at the presence of interference and without any priori information about channels in fading environments.In conclusions,the proposed APNC performs well with higher bandwidth utility and lower error rate. 展开更多
关键词 physical-layer network coding (pnc independentcomponent analysis (ICA) joint diagonalization network coding cooperative communications.
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SINR下基于PNC的无线网络容量研究
2
作者 王应松 李光顺 吴俊华 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2016年第12期117-122,共6页
物理层网络编码(PNC)作为网络编码的延伸,可以通过降低无线网络节点的干扰提升无线网络的容量。在协议干扰模型下研究基于PNC无线网络的容量增益,只考虑发送节点临近的一个节点的影响,没有考虑全局节点的影响,且参数Δ单一、抽象,不能... 物理层网络编码(PNC)作为网络编码的延伸,可以通过降低无线网络节点的干扰提升无线网络的容量。在协议干扰模型下研究基于PNC无线网络的容量增益,只考虑发送节点临近的一个节点的影响,没有考虑全局节点的影响,且参数Δ单一、抽象,不能良好表达真实网络环境。针对这些缺点,提出一种物理干扰模型(SINR)下基于PNC的无线网络容量的评测方法。在试验仿真结果中,证实全局节点影响下PNC方案无线网络容量在SINR各参数下的性能指标优于其他编码方案,并给出所有参数下网络容量的上界以及容量上界随参数变化特性。 展开更多
关键词 物理干扰模型 物理层网络编码 容量增益 容量影响特征
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一种基于TCM的信道编码与物理层网络编码的联合设计 被引量:12
3
作者 陈志成 郑宝玉 +1 位作者 吉晓东 肖小潮 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第11期2594-2599,共6页
该文在双向中继信道中基于网格编码调制(Trellis Coded Modulation,TCM)提出了一种信道编码与物理层网络编码的联合实施机制。该机制采用TCM,将编码和调制统一考虑,提高了编码序列的自由距离,从而获得更高的编码增益。此外,利用卷积码和... 该文在双向中继信道中基于网格编码调制(Trellis Coded Modulation,TCM)提出了一种信道编码与物理层网络编码的联合实施机制。该机制采用TCM,将编码和调制统一考虑,提高了编码序列的自由距离,从而获得更高的编码增益。此外,利用卷积码和MAC-XOR网络编码的线性性质,使得中继节点只要直接估计网络编码的码字,这样中继节点进行TCM译码的复杂度减少了50%。该机制同时考虑信道编码技术、调制技术以及物理层网络编码三者联合设计的问题,既提高信息传输率,又保证了可靠性。 展开更多
关键词 网格编码调制 物理层网络编码 联合设计
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物理层网络编码中连续相位调制信号的非相干多符号检测 被引量:19
4
作者 党小宇 刘兆彤 +1 位作者 李宝龙 李强 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第4期877-884,共8页
基于连续相位调制(CPM)的物理层网络编码(PNC)由于其高效的吞吐率和频谱利用率特性引起了越来越多的关注。现有关于CPM-PNC检测的研究大多建立在到达中继端的两节点信号载波相位完全同步或相位差已知的基础上。实际应用中,这一载波相位... 基于连续相位调制(CPM)的物理层网络编码(PNC)由于其高效的吞吐率和频谱利用率特性引起了越来越多的关注。现有关于CPM-PNC检测的研究大多建立在到达中继端的两节点信号载波相位完全同步或相位差已知的基础上。实际应用中,这一载波相位差不可避免,也很难准确估计。针对这一问题,该文提出一种中继端存在未知载波相位差条件下的CPM-PNC非相干多符号检测算法。该算法根据最大似然检测原理,通过观察多个码元来实现中间码元的检测,充分利用了CPM信号的相位记忆特性。仿真结果表明,该文所提出的CPM-PNC非相干多符号检测算法性能优越。而且随着观察窗口长度的增大,其性能显著提高并逐渐趋近最优相干检测性能。在误码率(BER)为410-时,相比于非相干单符号检测,观察窗口长度为5个码元时的CPM-PNC非相干多符号检测有6.7d B的性能增益。 展开更多
关键词 物理层网络编码 连续相位调制 非相干多符号检测
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基于分层调制的物理层网络编码研究 被引量:6
5
作者 唐猛 陈建华 +1 位作者 张艳 张榆锋 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第10期2568-2574,共7页
在实际的移动通信环境中,信道的状态复杂多变,该文针对双向中继信道的非对称性,提出采用分层调制方式的物理层网络编码方案。首先构建源节点、中继节点均采用分层(2/4-PSK)调制的双向中继通信系统模型;其次给出了中继节点的物理层网络... 在实际的移动通信环境中,信道的状态复杂多变,该文针对双向中继信道的非对称性,提出采用分层调制方式的物理层网络编码方案。首先构建源节点、中继节点均采用分层(2/4-PSK)调制的双向中继通信系统模型;其次给出了中继节点的物理层网络编码解调及映射规则,推导出加性高斯白噪声下中继误比特率及端到端误比特率理论计算公式;最后仿真验证了理论分析结果。与采用传统QPSK调制技术的物理层网络编码相比,该方案利用分层调制的技术优势,确保较优信道的高速率传输,也兼顾了较差信道的传输可靠性。 展开更多
关键词 物理层网络编码 分层调制 双向中继信道 非对称信道
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物理层网络编码机会中继及中断性能分析 被引量:12
6
作者 吉晓东 郑宝玉 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第5期1186-1192,共7页
该文研究了频率非选择性瑞利衰落信道中的物理层网络编码系统容量问题。基于放大转发机制提出了一种基于最大最小互信息准则的机会中继策略。在瑞利衰落信道环境下,从双向通信的角度,通过理论分析得出其中断概率解析式,同时推导了理想... 该文研究了频率非选择性瑞利衰落信道中的物理层网络编码系统容量问题。基于放大转发机制提出了一种基于最大最小互信息准则的机会中继策略。在瑞利衰落信道环境下,从双向通信的角度,通过理论分析得出其中断概率解析式,同时推导了理想物理层网络编码和传统直接传输系统的中断概率解析式。通过理论分析,发现在某些节点发射功率条件下,系统中断概率将完全取决于单向链路。在此基础上完成了数值仿真实验,结果表明所提策略的中断性能与理想物理层网络编码和传统直接传输相比有了显著的提高。 展开更多
关键词 物理层网络编码 中继选择 机会中继 中断概率
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物理层网络编码分组的机会中继 被引量:13
7
作者 吕凌 于宏毅 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第7期1767-1770,共4页
为提升物理层网络编码方案的抗衰落性能,该文提出了一种基于物理层网络编码的机会中继方案(Opportunistic Relaying based-on Physical-layer Network Coding,PNC-OR),该方案利用物理层网络编码的基本思想、有效提升网络吞吐的同时,通... 为提升物理层网络编码方案的抗衰落性能,该文提出了一种基于物理层网络编码的机会中继方案(Opportunistic Relaying based-on Physical-layer Network Coding,PNC-OR),该方案利用物理层网络编码的基本思想、有效提升网络吞吐的同时,通过中继节点的分布式选择,也能够使系统获得多用户分集增益,提高了系统的抗衰落性能。针对双向无线中继信道中端到端信息交换的情形,推导了准静态衰落环境下PNC-OR中多个目的节点接收信息的和容量。数值结果显示:和机会中继、传统网络编码两种方案相比,PNC-OR具有更高的频谱效率,并且随着中继节点的增多,频谱效率也越高。 展开更多
关键词 物理层网络编码 机会中继 协作分集 中断容量 节点选择
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基于连续相位频移键控调制的物理层网络编码检测及性能分析 被引量:6
8
作者 沙楠 高媛媛 +1 位作者 益晓新 龙彦汕 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期1454-1459,共6页
针对双向中继信道,该文提出一种基于连续相位频移键控(CPFSK)调制的物理层网络编码(PNC)机制,即CPFSK-PNC。与已有的采用BPSK,QPSK等调制方式的物理层网络编码相比,该机制引入CPFSK的技术优势,提高了系统的频谱效率和功率效率。该文对... 针对双向中继信道,该文提出一种基于连续相位频移键控(CPFSK)调制的物理层网络编码(PNC)机制,即CPFSK-PNC。与已有的采用BPSK,QPSK等调制方式的物理层网络编码相比,该机制引入CPFSK的技术优势,提高了系统的频谱效率和功率效率。该文对瑞利衰落信道中CPFSK-PNC的物理层网络编码检测进行了研究。首先,利用CPFSK信号的记忆特性,根据最大似然准则设计了中继节点的物理层网络编码检测方案;其次,分析了信号之间最小欧氏距离并给出中继检测的平均误比特率下边界;最后,仿真验证了理论分析结果。 展开更多
关键词 物理层网络编码 连续相位频移键控 最大似然 最小欧式距离
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空间双向中继多元调制编码系统及设计方法
9
作者 杨雷 靳松 +1 位作者 蔡博阳 安建平 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第10期9-16,22,共9页
针对空间网络信息交换速率和容量要求越来越高的问题,提出了采用多元调制编码的物理层网络编码有效提高双向中继无线网络信息交换速率的方案。该方案中2个用户使用完全相同的多元非规则重复累积(IRA)调制编码,从而使中继节点可以直接从... 针对空间网络信息交换速率和容量要求越来越高的问题,提出了采用多元调制编码的物理层网络编码有效提高双向中继无线网络信息交换速率的方案。该方案中2个用户使用完全相同的多元非规则重复累积(IRA)调制编码,从而使中继节点可以直接从叠加信号中恢复网络编码信息。通过EXIT分析方法,得到了双向中继信道下度分布优化的多元IRA调制编码。仿真结果表明,所提方案相对传统时分多路方案而言可以将信息交换时间缩短约48%。 展开更多
关键词 双向中继信道 多元调制编码 物理层网络编码 空间网络
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无线网络中物理层网络编码策略研究 被引量:3
10
作者 潘鹏贵 许力 林力伟 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第8期94-96,共3页
无线网络通信中的电磁波在传输过程中会互相干扰,物理层网络编码通过一种恰当的调制解调技术来降低节点间通信的相互影响。但常见的物理层调制技术相移键控PSK因存在"倒π现象"及连"0"连"1"问题,会导致... 无线网络通信中的电磁波在传输过程中会互相干扰,物理层网络编码通过一种恰当的调制解调技术来降低节点间通信的相互影响。但常见的物理层调制技术相移键控PSK因存在"倒π现象"及连"0"连"1"问题,会导致接收差错。为此,提出一种基于差分相移键控调制技术的物理层网络编码(PNC-DPSK)方案,并将其推广至多进制的差分相移键控(MDPSK),该方案解决了PSK存在的问题,并在中继节点节省约50%的能量。 展开更多
关键词 无线网络 物理层网络编码 差分相移键控 调制 噪声
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物理层网络编码在数据会聚无线自组织网络中的容量增益研究 被引量:1
11
作者 陈晨 程海川 +1 位作者 依那 项海格 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第8期1932-1937,共6页
为研究物理层网络编码(Physical-layer Network Coding,PNC)方案在数据汇聚无线自组织网络中相对于传统方案能够获得的容量增益,该文通过稀疏割容量分析推导得到PNC方案平均每节点信息传输速率的上界和下界。与传统路由方案及传统网络... 为研究物理层网络编码(Physical-layer Network Coding,PNC)方案在数据汇聚无线自组织网络中相对于传统方案能够获得的容量增益,该文通过稀疏割容量分析推导得到PNC方案平均每节点信息传输速率的上界和下界。与传统路由方案及传统网络编码方案相比,在数据汇聚无线自组织网络中应用PNC方案能够提升网络容量的数量级。 展开更多
关键词 无线自组织网络 无线网络编码 物理层网络编码 网络容量
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双向中继系统的联合中继选择和功率分配策略 被引量:2
12
作者 曹申好 刘顺兰 《计算机工程》 CAS CSCD 2013年第7期127-132,共6页
为提高双向中继系统的可达速率和,基于网络编码的双向中继系统模型,提出一种最大化可达速率和的联合中继选择与功率分配策略。给出最大化最小信道增益(MMCG)和最大化信道增益调和平均值的中继选择方案。在中继选择策略的基础上,给出一... 为提高双向中继系统的可达速率和,基于网络编码的双向中继系统模型,提出一种最大化可达速率和的联合中继选择与功率分配策略。给出最大化最小信道增益(MMCG)和最大化信道增益调和平均值的中继选择方案。在中继选择策略的基础上,给出一种基于双向中继系统可达速率和最大化准则的最优功率分配方案。仿真结果表明,与联合BRS中继选择功率分配方案相比,联合MMCG中继选择和最优功率分配方案系统可达速率约提高1.6 bit/s/Hz。 展开更多
关键词 双向中继系统 模拟网络编码 物理层网络编码 信道增益 中继选择 功率分配
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基于物理层网络编码的无线网络路由协议
13
作者 潘鹏贵 林霞 +1 位作者 许力 林力伟 《计算机工程》 CAS CSCD 2012年第19期78-81,共4页
传统路由协议的设计都是尽量减少或避免信号传输的互相干扰,无法发挥物理层网络编码的优势,导致网络吞吐量不能得到提升。为此,提出一种基于物理层网络编码的无线网络路由协议,通过网络层与物理层的跨层协作增强节点的交互能力。仿真实... 传统路由协议的设计都是尽量减少或避免信号传输的互相干扰,无法发挥物理层网络编码的优势,导致网络吞吐量不能得到提升。为此,提出一种基于物理层网络编码的无线网络路由协议,通过网络层与物理层的跨层协作增强节点的交互能力。仿真实验表明,与无编码、直接转发的网络编码策略相比,该协议分别能提高50%和28%的网络吞吐量。 展开更多
关键词 无线网络 物理层网络编码 跨层协作 路由协议 中继
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基于干扰感知的无线自组网多播机制
14
作者 谭国平 冯斐 +1 位作者 彭新华 居美艳 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2014年第11期3152-3156,共5页
在采用网络编码的无线自组网多播场景中,为了有效地克服节点密度较大时干扰对多播整体性能的影响,提出了一种衡量路径干扰情况的路由度量标准。基于该度量标准,对网络编码机会和节点间干扰避免进行了均衡处理,构建出一种基于部分网络编... 在采用网络编码的无线自组网多播场景中,为了有效地克服节点密度较大时干扰对多播整体性能的影响,提出了一种衡量路径干扰情况的路由度量标准。基于该度量标准,对网络编码机会和节点间干扰避免进行了均衡处理,构建出一种基于部分网络编码的无线自组网干扰感知多播路由机制。仿真结果表明,该机制在能耗、延时和吞吐量等性能方面均优于基于传统网络编码的多播方案,因此特别适用于节点密度较大的场合。 展开更多
关键词 无线自组网 部分网络编码 干扰感知 实时多播 路由
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基于物理层网络编码的通信信号分析方法
15
作者 刘勤永 彭华 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2012年第9期2405-2407,2411,共4页
针对物理层网络编码(PNC)系统难截获的特点,为了实现基于物理层网络编码通信信号的盲恢复,提出一种基于译码辅助的盲恢复算法。该算法首先对第二时隙映射信号进行分析,主要包括调制参数和编码参数等信息;其次,对第一时隙同频混合信号进... 针对物理层网络编码(PNC)系统难截获的特点,为了实现基于物理层网络编码通信信号的盲恢复,提出一种基于译码辅助的盲恢复算法。该算法首先对第二时隙映射信号进行分析,主要包括调制参数和编码参数等信息;其次,对第一时隙同频混合信号进行最佳采样点分析,通过聚类匹配的方法对采样点信息进行判决;最后,利用译码算法对判决信息进行分组纠错,恢复通信双方的信息序列。实验结果表明,所提算法能够成功实现PNC混合信号的盲恢复,在信噪比为11 dB时,误码率可以达到10-3。 展开更多
关键词 物理层网络编码 信号分析 网络编码 星座图 信道译码
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基于物理层网络编码的两跳中继改进方案
16
作者 刘勤永 彭华 《计算机工程》 CAS CSCD 2012年第24期105-107,110,共4页
根据物理层网络编码可以提高无线通信系统通信效率的特点,提出一种提高无线通信系统通信效率的改进方案。该方案在物理层网络编码方案的第2阶段将PCMA思想与物理层网络编码相结合,达到通信双方不间断地交换信息的目标,使得两跳中继模型... 根据物理层网络编码可以提高无线通信系统通信效率的特点,提出一种提高无线通信系统通信效率的改进方案。该方案在物理层网络编码方案的第2阶段将PCMA思想与物理层网络编码相结合,达到通信双方不间断地交换信息的目标,使得两跳中继模型在3个单位时隙内完成2个数据帧的交换。实验结果表明,与物理层网络编码方案相比,该方案能减少信息交换的时间,通信效率提高60%。 展开更多
关键词 网络编码 物理层 通信效率 物理层网络编码 两跳中继
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