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通感一体化波形和接收滤波器联合设计方法
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作者 刘涛 李香璇 李玉博 《电子与信息学报》 北大核心 2025年第7期2163-2171,共9页
通感一体化波形的多普勒容忍性和低旁瓣电平对于通感一体化场景中的目标探测和信息传输至关重要,但其设计面临着诸多挑战。为此,该文提出一种基于多普勒容忍的通感一体化波形与接收滤波器联合设计方法。以最小化加权积分旁瓣电平和处理... 通感一体化波形的多普勒容忍性和低旁瓣电平对于通感一体化场景中的目标探测和信息传输至关重要,但其设计面临着诸多挑战。为此,该文提出一种基于多普勒容忍的通感一体化波形与接收滤波器联合设计方法。以最小化加权积分旁瓣电平和处理增益损失为优化指标,同时考虑发射波形的恒模约束、发射波形与通信波形之间的相位差约束以及失配滤波器的能量约束,提出了基于迭代扭曲近似算法的框架来解决波形优化设计问题。仿真结果表明,该文提出的一体化波形在小处理增益损失的情况下,在感兴趣时延区间宽度上实现了很低的旁瓣电平和误符号率,可有效提升雷达感知性能和通信质量。 展开更多
关键词 通感一体化 多普勒容忍 迭代扭曲近似 恒模约束 误符号率
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UFMC系统中融合窗函数的干扰分析与最优窗设计
2
作者 谢禹 闻建刚 +1 位作者 倪郑威 华惊宇 《应用科学学报》 北大核心 2025年第2期257-273,共17页
本文首先在理论上研究了存在载波频率偏移(carrier frequency offset, CFO)的加窗通用滤波多载波(universal filtered multi-carrier, UFMC)系统信号和干扰分析,推导了系统信干噪比(signal-to-interference-plus-noise ratio, SINR)表达... 本文首先在理论上研究了存在载波频率偏移(carrier frequency offset, CFO)的加窗通用滤波多载波(universal filtered multi-carrier, UFMC)系统信号和干扰分析,推导了系统信干噪比(signal-to-interference-plus-noise ratio, SINR)表达式;然后基于误符号率(symbol error rate, SER)与SINR的关系式,构建了以最大化子载波SINR几何平均为目标的窗函数设计最优化模型;其次采用逐次凸近似算法求解了该最优化问题,得到了最优窗函数;再次通过仿真对比了不同窗函数下系统的SER。仿真结果表明,窗函数可以有效降低CFO导致的UFMC系统干扰。与传统窗函数相比,本文设计的最优窗函数具有更好的信噪比适用范围,并且能够显著改善系统SER。 展开更多
关键词 通用滤波多载波 载波频率偏移 窗函数 逐次凸近似 误符号率
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基于CP重构的高时间传输效率CP-UFMC接收方法 被引量:1
3
作者 郑晓康 闻建刚 +2 位作者 邹园萍 王安定 华惊宇 《应用科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期222-236,共15页
针对循环前缀(cyclic prefix,CP)不足的情况对循环前缀通用滤波多载波(cyclic prefix-universal filtered multi-carrier,CP-UFMC)系统的影响进行了数学推导,提出了一种基于CP重构的高时间传输效率CP-UFMC接收方法来改善系统性能,并进... 针对循环前缀(cyclic prefix,CP)不足的情况对循环前缀通用滤波多载波(cyclic prefix-universal filtered multi-carrier,CP-UFMC)系统的影响进行了数学推导,提出了一种基于CP重构的高时间传输效率CP-UFMC接收方法来改善系统性能,并进一步研究了选择性重构方法的性能。之后仿真研究了不同CP长度,不同载波频率偏移和不同正交振幅调制阶数时的系统误符号率(symbol error rate,SER)表现。仿真结果表明,基于CP重构的CP-UFMC接收方法可以改善CP不足导致的系统SER恶化问题,使其接近CP充足时的SER,并优于对比的其他通用滤波多载波系统接收方法。 展开更多
关键词 循环前缀通用滤波多载波系统 循环前缀不足 循环前缀重构 误符号率
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移动物联网通信中的UFMC调制波形优化设计
4
作者 闻建刚 华惊宇 +1 位作者 邹园萍 盛彬 《信号处理》 CSCD 北大核心 2024年第4期695-705,共11页
移动物联网(Internet of Things, IoT)通信是6G的关键技术之一,面对多变的地面基站环境,无人机(Unmanned Aerial Vehicle, UAV)辅助通信被认为是物联网通信的重要组成部分,已受到广泛关注。通用滤波器多载波(Universal Filtered Multi-c... 移动物联网(Internet of Things, IoT)通信是6G的关键技术之一,面对多变的地面基站环境,无人机(Unmanned Aerial Vehicle, UAV)辅助通信被认为是物联网通信的重要组成部分,已受到广泛关注。通用滤波器多载波(Universal Filtered Multi-carrier, UFMC)作为一种新型非正交多载波调制技术,继承了正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)的优势,主要应用在短数据包突发通信场景中,被认为适用于下一代无线物联网通信。但是,在无人机的高速移动环境下,通信信号会遭受显著的多普勒频移影响,产生严重的载波间干扰(Inter Carrier Interference, ICI),导致UFMC系统性能的显著下降。为了缓解ICI问题,本文首先理论分析、推导了存在多普勒频移时UFMC系统的信干噪比(Signal to Interference plus Noise Ratio, SINR)。根据SINR分析,可见将UFMC波形滤波器通带波动优化调控的足够小以及加快过渡带衰减有利于提升系统抗ICI能力。因此,本文提出了基于波形滤波器优化设计的干扰抑制方法,构建了符合UFMC通信需求的波形滤波器最优化设计数学模型,该模型可以有效地调控波形滤波器的通带波动,通过遍历搜索可求解得到使系统误符号率(Symbol Error Rate, SER)相对最优的波形滤波器。在考虑多普勒频移的系统仿真中,SER对比结果表明:与采用传统波形滤波器的UFMC系统相比,本文根据约束最小最大(Constraint Minimax, CMM)准则遍历搜索设计的波形滤波器可以有效地抑制系统ICI从而改善SER。这为未来移动物联网通信系统的波形设计提供了参考。 展开更多
关键词 物联网 通用滤波多载波 多普勒频移 滤波器 误符号率
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16QAM-LFM雷达通信一体化信号设计 被引量:28
5
作者 曾浩 吉利霞 +1 位作者 李凤 李创 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第3期182-189,共8页
设计了一种16QAM信号与LFM脉冲相结合的高阶雷达通信一体化波形,把LFM信号作为16QAM信号的载波,在不影响雷达基本功能的前提下实现高速率的通信。对16QAM-LFM这一新型一体化波形的性能分析和计算机仿真表明,在通信性能方面,该波形与16QA... 设计了一种16QAM信号与LFM脉冲相结合的高阶雷达通信一体化波形,把LFM信号作为16QAM信号的载波,在不影响雷达基本功能的前提下实现高速率的通信。对16QAM-LFM这一新型一体化波形的性能分析和计算机仿真表明,在通信性能方面,该波形与16QAM信号的通信误码率特性相同,具有比BPSK-LFM、MSK-LFM等低阶调制的一体化信号更高的频带利用率,比OFDM-LFM等高效率一体化信号更低的复杂度;在雷达性能方面,该波形因为其雷达模糊函数接近图钉型,具有比LFM信号更高的距离和速度分辨力,对低速目标的检测概率则相同。 展开更多
关键词 雷达通信一体化 误码率 模糊函数 检测概率
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基于虚拟MIMO的协作通信节点选择算法 被引量:10
6
作者 田雨 马林华 +1 位作者 唐红 张嵩 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第4期797-803,共7页
针对一种新的协作通信方式O-DSTC(Opportunistic Distributed Space-Time Coding),该文在保证误码率的前提下,基于"效益函数"和"后悔函数",提出了均衡剩余能量的协作节点选择算法。在只能得到信道的统计特性并考虑... 针对一种新的协作通信方式O-DSTC(Opportunistic Distributed Space-Time Coding),该文在保证误码率的前提下,基于"效益函数"和"后悔函数",提出了均衡剩余能量的协作节点选择算法。在只能得到信道的统计特性并考虑距离信息的情况下,由于O-DSTC的平均误码率无法计算,所以该文提出并简化了协作中继的平均误码率逼近公式。根据该逼近公式选择满足误码率要求的协作节点集合,集合中的节点通过"后悔函数"分布式地设置延迟时间,并采用竞争方式成为协作节点。仿真结果验证了该文提出的误码率逼近公式的有效性和可靠性。实验结果也表明,协作节点选择算法可以保证误码率,提高最小剩余能量,同时减少竞争接入时间。 展开更多
关键词 协作通信 MIMO系统 误码率(SER) 中继选择 最小剩余能量
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数据链抗干扰性能分析 被引量:8
7
作者 杨光 周经伦 +1 位作者 罗鹏程 曾向荣 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2009年第6期108-111,共4页
美军联合战术信息分发系统(JTIDS)采用扩频、MSK调制和跳频的组合调制体制以及RS编码、交织多层纠检错编码体系,使系统具有很强的抗干扰性能。以JTIDS为背景,研究数据链通信系统的结构以及采用的抗干扰体制,分析该系统在不同信道环境和... 美军联合战术信息分发系统(JTIDS)采用扩频、MSK调制和跳频的组合调制体制以及RS编码、交织多层纠检错编码体系,使系统具有很强的抗干扰性能。以JTIDS为背景,研究数据链通信系统的结构以及采用的抗干扰体制,分析该系统在不同信道环境和人为干扰方式下的符号误码率,并运用SIMULINK通信仿真平台对该系统在高斯白噪声及部分频带干扰情况下的抗干扰性能进行了仿真,对仿真结果进行了分析。 展开更多
关键词 数据链 联合战术信息分发系统 符号误码率 抗干扰 SIMULINK
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Nakagami-m衰落信道下固定增益中继系统性能分析 被引量:11
8
作者 赵睿 李春国 +1 位作者 王海荣 杨绿溪 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期162-167,共6页
在Nakagami-m衰落信道下,分析了两跳固定增益放大转发中继通信系统的性能.首先采用基于概率密度函数(PDF)的性能分析法推导了无协作分集时系统的中断概率和平均误符号率(ASER)的闭合表达式,然后采用基于矩生成函数(MGF)的方法推导了有... 在Nakagami-m衰落信道下,分析了两跳固定增益放大转发中继通信系统的性能.首先采用基于概率密度函数(PDF)的性能分析法推导了无协作分集时系统的中断概率和平均误符号率(ASER)的闭合表达式,然后采用基于矩生成函数(MGF)的方法推导了有协作分集时系统的中断概率和ASER表达式以及接收信噪比的n阶矩的闭合表达式.仿真结果显示,所推导的闭合表达式与数值仿真结果吻合良好,协作分集和较大的m值可提升系统性能,中继前后两跳的信道质量对系统性能的影响并不相同. 展开更多
关键词 放大转发中继 协作分集 NAKAGAMI-M衰落信道 中断概率 平均误符号率
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双瑞利衰落对传输系统性能的影响 被引量:10
9
作者 李兆训 胡捍英 +1 位作者 任修坤 曹文魁 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期172-177,共6页
基于接收信噪比的统计特性,研究了双瑞利衰落下传输系统的差错性能,分析了系统的中断概率和分集增益.采用基于矩生成函数的方法导出了涵盖多种调制方式的平均误符号率的通用公式,并得到了二进制调制平均误符号率的封闭表示式.仿真结果表... 基于接收信噪比的统计特性,研究了双瑞利衰落下传输系统的差错性能,分析了系统的中断概率和分集增益.采用基于矩生成函数的方法导出了涵盖多种调制方式的平均误符号率的通用公式,并得到了二进制调制平均误符号率的封闭表示式.仿真结果表明:相对于瑞利衰落而言,双瑞利衰落时系统的中断和平均误符号率性能变差,从而进一步限制了信息速率;在有限的信噪比范围内,接收机难以获得满分集增益1;采用差分相干M-DPSK比相干M-PSK约有3dB的性能损失. 展开更多
关键词 双瑞利衰落 信噪比 中断概率 平均误符号率 分集增益 矩生成函数
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不同功率分配与中继位置下协同通信SER性能分析 被引量:14
10
作者 林霏 罗涛 乐光新 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第19期101-105,共5页
在中继端运动与静止两种情况下分析了一个两用户放大转发协同通信系统的误码率(symbol-error-rate,SER)性能。首先得到M-PSK调制下的SER封闭表达式与相应上界,以此提出一个最优功率分配方案(optimum power allocation,OPA),目的是使得SE... 在中继端运动与静止两种情况下分析了一个两用户放大转发协同通信系统的误码率(symbol-error-rate,SER)性能。首先得到M-PSK调制下的SER封闭表达式与相应上界,以此提出一个最优功率分配方案(optimum power allocation,OPA),目的是使得SER最小,然后讨论了在最优与等功率分配(equal power allocation,EPA)两种方案下中继按照椭圆拓扑运动时对SER的影响。EPA方案下,精确最优中继位置恰在源端与目的端的中点处,但是在OPA方案下最优位置却离目的端更近,并且,无论中继端运动还是静止,OPA方案都能得到比EPA更好的SER性能。 展开更多
关键词 协同通信 误码率 最优功率分配 椭圆拓扑
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自由空间光通信中相干OFDM系统性能分析 被引量:8
11
作者 王怡 杨帅 +1 位作者 马晶 单良 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第7期200-204,共5页
结合正交频分复用(OFDM)技术和相干探测的优势,研究了相干OFDM自由空间光通信(FSO)系统的误码性能,考虑了OFDM映射方式以及映射阶数对系统误码性能的影响。在GammaGamma大气湍流信道下,分别从平均信噪比和所需平均接受光功率的角度考虑... 结合正交频分复用(OFDM)技术和相干探测的优势,研究了相干OFDM自由空间光通信(FSO)系统的误码性能,考虑了OFDM映射方式以及映射阶数对系统误码性能的影响。在GammaGamma大气湍流信道下,分别从平均信噪比和所需平均接受光功率的角度考虑了系统在弱、中和强湍流三种情况下的误码性能。在此基础上,推导了系统误符号率的闭合表达式。仿真结果表明,相干探测下OFDM FSO系统可以较好地克服大气湍流效应,在弱、中湍流情况下,QAM映射方式下系统的误码性能明显优于PSK方式,在强湍流下这种优势不明显,此外随着映射阶数的增加,系统误符号率增加,因此在实际应用中可以通过降低映射阶数来提高系统误码性能。 展开更多
关键词 自由空间光通信 相干OFDM 误符号率 平均接收光功率
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JTIDS数据链在部分频带干扰下的性能分析 被引量:8
12
作者 杨光 周经伦 罗鹏程 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期122-126,共5页
联合战术信息分发系统(Joint Tactical Information Distribution System,简称JTIDS)采用组合调制体制和多层编码体系保证报文传输的可靠性。分析了JTIDS数据链在莱斯衰落信道环境下的抗干扰性能,并通过仿真分析了该系统在部分频带干扰... 联合战术信息分发系统(Joint Tactical Information Distribution System,简称JTIDS)采用组合调制体制和多层编码体系保证报文传输的可靠性。分析了JTIDS数据链在莱斯衰落信道环境下的抗干扰性能,并通过仿真分析了该系统在部分频带干扰下的符号误码率和报文丢失率。仿真结果显示,由于JTIDS系统将RS编码、交织等多种编码技术和DS/FFH MSK调制技术相结合,使其在复杂信道环境下保持较低的符号误码率及报文丢失率,满足数据链报文传输可靠性的要求。 展开更多
关键词 数据链 联合战术信息分发系统 符号误码率 SIMULINK 仿真
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CSK调制信号的跟踪方法 被引量:5
13
作者 严涛 田野 +4 位作者 李天 王国永 王瑛 周泉 边朗 《中国空间科学技术》 CSCD 北大核心 2023年第2期117-127,共11页
CSK调制信号能够满足GNSS厘米级高精度服务的高信息速率播发需求,正受到广泛关注。针对CSK调制信号只能用于播发数据,而不能用于提供测量观测量的问题,对CSK调制信号的跟踪方法进行了研究。通过权衡性能和实现复杂度,提出了两种跟踪方法... CSK调制信号能够满足GNSS厘米级高精度服务的高信息速率播发需求,正受到广泛关注。针对CSK调制信号只能用于播发数据,而不能用于提供测量观测量的问题,对CSK调制信号的跟踪方法进行了研究。通过权衡性能和实现复杂度,提出了两种跟踪方法,方法一跟踪精度高但实现复杂度高,方法二以损失跟踪精度为代价降低了实现复杂度。理论和仿真分析结果表明,所提方法一在CSK调制信号载噪比高于40 dB-Hz时,可提供与BPSK信号相当的跟踪性能。方法二相比方法一所需相关器资源降低一半,性能损失约4 dB。论文的研究成果可为CSK调制信号在GNSS高精度信号体制中的应用提供支持。 展开更多
关键词 CSK调制信号 高信息速率 误符号率 跟踪误差 全球卫星导航系统
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基于机会中继和最大比合并下的协作通信系统 被引量:7
14
作者 徐峰 岳殿武 严秋娜 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第12期36-44,共9页
分析了机会中继和最大比合并下的协作通信系统性能。首次给出了Nakagami衰落信道下的符号错误率和中断概率的精确闭式结果。通过对中断概率的近似结果分析发现对于任意一条源节点—中继—目的节点链路,分集增益均由源节点—中继链路和... 分析了机会中继和最大比合并下的协作通信系统性能。首次给出了Nakagami衰落信道下的符号错误率和中断概率的精确闭式结果。通过对中断概率的近似结果分析发现对于任意一条源节点—中继—目的节点链路,分集增益均由源节点—中继链路和中继—目的节点链路中的深衰落链路决定。 展开更多
关键词 协作通信 机会中继 符号错误率 中断概率 NAKAGAMI衰落信道
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全海深高速水声通信机设计与试验 被引量:7
15
作者 徐立军 鄢社锋 +3 位作者 曾迪 张震 奚钧壹 毛琳琳 《信号处理》 CSCD 北大核心 2019年第9期1505-1512,共8页
为了适应深海科学考察领域的快速发展,实现对全海域水声通信能力的覆盖,本文设计了一种全海深水声通信机。该水声通信机采用大功率D类功率放大器进行信号发射,利用三基元接收通道进行空间分集接收,最大通信距离12km。水声通信机采用单... 为了适应深海科学考察领域的快速发展,实现对全海域水声通信能力的覆盖,本文设计了一种全海深水声通信机。该水声通信机采用大功率D类功率放大器进行信号发射,利用三基元接收通道进行空间分集接收,最大通信距离12km。水声通信机采用单载波相干水声通信技术,相干解调算法采用了时频域双向turbo均衡器结构,均衡器系数调整采用了改进比例归一化最小误符号率准则算法。该通信机于2018年12月12日在海洋最深处马里亚纳海沟挑战者深渊进行了实时水声通信试验,实现了水下10500m到水面的高速水声通信,通信速率6000bps,通信误比特率为10-5量级。 展开更多
关键词 全海深 相干通信 双向turbo均衡 归一化最小符号率
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一类新的Turbo码交织器设计 被引量:8
16
作者 刘星成 张光昭 《中山大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2000年第6期39-43,共5页
提出了一种新型交织器 ,对其完备性从数学上作了证明 ,进行了计算机仿真 ,分析了仿真结果 ,并与其它交织方案的性能作了比较 .结果表明 ,该交织器实现简单 ,性能要好于复杂度类似的其它交织器 .文章还对进一步改进本交织方案提出了建议 .
关键词 TURBO码 交织器 迭代译码 编码理论 差错性能
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双发射天线选择正交空时码分集系统性能分析 被引量:4
17
作者 吕西午 刘开华 +1 位作者 马永涛 于洁潇 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第1期117-121,共5页
针对任意Nakagami衰落信道,分析了多输入多输出(MIMO)系统中采用双发射天线选择正交空时码的平均误码率(ASER)性能。利用矩生成函数方法,推导出采用相干检测的二进制相移键控/二进制频移键控(BPSK/BFSK)、多进制相移键控(MPSK)和多进制... 针对任意Nakagami衰落信道,分析了多输入多输出(MIMO)系统中采用双发射天线选择正交空时码的平均误码率(ASER)性能。利用矩生成函数方法,推导出采用相干检测的二进制相移键控/二进制频移键控(BPSK/BFSK)、多进制相移键控(MPSK)和多进制正交幅度调制(MQAM)的精确ASER闭合解析式,对不同条件下的系统性能做了数值仿真,验证了分析结果的正确性。 展开更多
关键词 NAKAGAMI衰落 发射天线选择 正交空时码 误码率
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基于定向天线的DF协作通信系统SER性能分析 被引量:3
18
作者 檀蕊莲 柏鹏 +2 位作者 李哲 林志国 李宗强 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期1185-1190,共6页
针对使用定向天线的协作通信系统,对固定译码转发协议(decode-and-forward protocol,DF)的误符号率(symbol error rate,SER)性能进行探索性研究。首先建立了基于定向天线的DF协作通信系统模型,从理论上推导出该模型下的SER闭式表达式,确... 针对使用定向天线的协作通信系统,对固定译码转发协议(decode-and-forward protocol,DF)的误符号率(symbol error rate,SER)性能进行探索性研究。首先建立了基于定向天线的DF协作通信系统模型,从理论上推导出该模型下的SER闭式表达式,确定SER上界,并以SER为优化目标分析最优功率分配问题,最后结合具体的数值仿真对所建立模型的SER性能进行详细分析比较。结果表明,在使用定向天线的条件下,DF协作通信系统的SER更小,系统性能优劣与各节点定向增益、信道质量和功率分配方式密切相关,最优功率分配比平均功率分配性能更优。 展开更多
关键词 协作通信 定向天线 固定译码转发 误符号率
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Nakagami-m衰落信道下机会中继系统的性能 被引量:3
19
作者 张南 葛建华 宫丰奎 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期24-28,共5页
针对多中继侦听单节点译码转发的机会中继系统,分析了其在统计独立不同分布的Nakagami-m衰落信道下的理论性能.基于接收端信噪比的矩生成函数的闭合表达式,推导了任意中继数目下系统中断概率和误符号率的闭式解,并通过仿真验证了其正确... 针对多中继侦听单节点译码转发的机会中继系统,分析了其在统计独立不同分布的Nakagami-m衰落信道下的理论性能.基于接收端信噪比的矩生成函数的闭合表达式,推导了任意中继数目下系统中断概率和误符号率的闭式解,并通过仿真验证了其正确性.该闭式解可用于评估机会中继系统在Nakagami-m衰落信道下的性能,为实际工程应用提供理论参考. 展开更多
关键词 通信技术 协作分集 机会中继 中断概率 误符号率 译码转发
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Nakagami-m衰落信道下空时分组码的性能估计 被引量:4
20
作者 王旭东 岳殿武 +1 位作者 刘其中 林斌 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第5期782-787,共6页
基于等效单输入单输出SISO(Single-inputSingle-output)模型,利用矩量母函数(MGF)分析法,空时分组码STBC(Space-TimeBlockCoding)的误符号率是可以得到其准确闭式表达式的。对于独立同分布Nakagami-m衰落信道下的空时分组码的性能进行... 基于等效单输入单输出SISO(Single-inputSingle-output)模型,利用矩量母函数(MGF)分析法,空时分组码STBC(Space-TimeBlockCoding)的误符号率是可以得到其准确闭式表达式的。对于独立同分布Nakagami-m衰落信道下的空时分组码的性能进行了研究,给出了采用M-PSK和M-QAM调制方案的不同空时分组编码矩阵误符号率的闭式解以及基于闭式解的解析性能结果,通过蒙特卡洛仿真验证了闭式解的准确性。还从调制方案的角度对于几种新的空时分组码的性能进行了一些新的讨论。 展开更多
关键词 空时分组码 Nakagami—m衰落信道 矩量母函数 误符号率
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