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RIS辅助去蜂窝大规模MIMO系统低复杂度预编码算法设计 被引量：1
1
作者 胡亚婷 史恩宇 +3 位作者 许柏恺 郑家康 章嘉懿 艾渤 《无线电通信技术》 北大核心 2024年第2期245-252,共8页
构思了一种智能超表面(Reconfigurable Intelligent Surface, RIS)辅助去蜂窝大规模多输入多输出(Cell-free Massive Multiple-Input Multiple-Output, CF mMIMO)通信系统,提出了一种低复杂度预编码和RIS反射相位交替优化(Alternating O... 构思了一种智能超表面(Reconfigurable Intelligent Surface, RIS)辅助去蜂窝大规模多输入多输出(Cell-free Massive Multiple-Input Multiple-Output, CF mMIMO)通信系统,提出了一种低复杂度预编码和RIS反射相位交替优化(Alternating Optimization, AO)算法。对于传统正则化迫零(Regularized Zero Forcing, RZF)预编码算法复杂度过高的问题,利用共轭梯度(Conjugate Gradients, CG)法,提出一种低复杂度的RZF-CG预编码算法,将RZF预编码的逆矩阵转换为线性方程组最小化问题,推导算法的残差以更新搜索方向,迭代求解逆矩阵。以最大化系统用户的总频谱效率为目标,推导了RIS相位闭合表达式,基于统计的信道状态信息提出一种低复杂度的投影梯度上升(Projected Gradient Ascent, PGA)算法。仿真结果表明,所提的AO算法能有效地提升系统性能,算法复杂度降低了约73.2%。 展开更多
关键词 智能超表面 去蜂窝大规模多输入多输出通信系统 预编码 低复杂度
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去蜂窝大规模多输入多输出非正交多址系统中基于量子菌群优化的接入点选择方案 被引量：2
2
作者 李飞 闫志伟 +2 位作者 李汀 宋云超 耿晨雨 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第6期2016-2023,共8页
去蜂窝大规模多输入多输出非正交多址(MIMO-NOMA)系统的接入点(AP)选择,对有效降低系统的回程链路开销、提高用户的下行可达速率影响较大。该文针对AP选择的去蜂窝大规模MIMO-NOMA系统下行链路建立了用户平均速率的表达式;在此基础上,... 去蜂窝大规模多输入多输出非正交多址(MIMO-NOMA)系统的接入点(AP)选择,对有效降低系统的回程链路开销、提高用户的下行可达速率影响较大。该文针对AP选择的去蜂窝大规模MIMO-NOMA系统下行链路建立了用户平均速率的表达式;在此基础上,提出了基于量子菌群优化(QBFO)的AP选择方案,将AP与用户的连接关系以量子比特的形式编码,利用自适应量子旋转门模拟细菌趋化,实现细菌位置更新,通过对量子细菌种群进行测量,获得AP与用户的选择解集,并引入驱散操作避免算法陷入局部最优。实验结果表明,所提方案能够在降低回程链路开销的同时显著提高用户的下行平均速率,相较于基于接收功率和基于信道估计均方误差的AP选择方案,该文所提方案在降低用户间干扰、提高系统总吞吐量方面表现更优。 展开更多
关键词 去蜂窝 大规模多输入多输出 非正交多址 接入点选择 量子菌群优化
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无蜂窝大规模MIMO系统信道估计中基于加权图的叠加导频分配
3
作者 李驰 宋荣方 《电波科学学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期526-533,共8页
针对无蜂窝大规模多输入多输出(cell-free massive multiple-input multiple-output, CF-mMIMO)系统信道估计中导频污染问题,提出了基于加权图的叠加导频(superimposed pilot, SP)分配方案。首先分析导频污染对SP信道估计的影响,引入一... 针对无蜂窝大规模多输入多输出(cell-free massive multiple-input multiple-output, CF-mMIMO)系统信道估计中导频污染问题,提出了基于加权图的叠加导频(superimposed pilot, SP)分配方案。首先分析导频污染对SP信道估计的影响,引入一种全新度量表示用户间潜在导频污染程度;其次根据接入点与用户间大尺度衰落系数完成用户加权干扰图构建,将系统吞吐量最大化问题转化为有容量最大k切割问题求解;最后采取顶点交换局部搜索算法实现SP次优分配。仿真结果表明:本文方案能够有效地改善SP信道估计误差以及系统吞吐量。 展开更多
关键词 无蜂窝大规模多输入多输出(CF-mMIMO) 信道估计 导频污染 叠加导频(SP)分配 加权图 局部搜索
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FDD无蜂窝大规模MIMO系统CSI反馈及预编码研究
4
作者 张德坤 白宝明 《电信科学》 北大核心 2024年第12期63-73,共11页
实现频分复用(frequency division duplexing,FDD)无蜂窝大规模多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)系统的下行系统容量最大化,关键在于设计既具有高成形增益又能强效抑制多用户间干扰的预编码矩阵,而精准的下行链路信... 实现频分复用(frequency division duplexing,FDD)无蜂窝大规模多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)系统的下行系统容量最大化,关键在于设计既具有高成形增益又能强效抑制多用户间干扰的预编码矩阵,而精准的下行链路信道状态信息(channel state information,CSI)的获取则是计算预编码矩阵的基础。FDD制式由于上下行链路不具备完美互易性,故低开销、高精度的下行CSI获取是业界难题。为此,提出了一种基于共址空间用户簇的CSI测量和反馈方案,同时设计了联合簇级CSI反馈的两段式预编码优化方案。首先,基于上下行统计互易性计算获得等效下行空间相关性,利用用户反馈的信道质量和等效空间相关性联合构建了共址空间用户簇。其次,基于大尺度衰落特征和CSI导频端口能力约束,设计了CSI相干测量动态方案,以及共址空间簇的统计CSI反馈方案,显著地降低了反馈开销。最后,在CSI测量阶段通过簇间用户统计协方差矩阵设计了大尺度缓变干扰消除预编码,在下行调度阶段基于信号泄露噪声比(signal-toleakage-and-noise ratio,SLNR)算法设计了簇内实时多用户干扰消除预编码,二者级联构成每个用户的下行预编码优化权值。仿真结果表明,提出的CSI反馈优化方案相对于文献中主路径增益信息反馈策略降低反馈开销34%,两段式预编码优化方案相对于SLNR预编码提升FDD无蜂窝大规模MIMO频谱效率10.8%。 展开更多
关键词 频分复用无蜂窝大规模多输入多输出 共址空间用户簇 信道状态信息测量和反馈 两段式预编码
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低精度ADC下大规模多输入多输出系统基于三对角迭代法的软输出信号检测 被引量：1
5
作者 唐容 袁连海 景小荣 《信号处理》 CSCD 北大核心 2022年第5期1056-1064,共9页
受硬件成本制约,大规模多输入多输出(massive Multiple Input Multiple Output,mMIMO)基站通常配置低精度模数转换器(Analog-to-Digital Converter,ADC)。低精度ADC下,如果多用户mMIMO系统采用最小均方误差(Minimum Mean Square Error,M... 受硬件成本制约,大规模多输入多输出(massive Multiple Input Multiple Output,mMIMO)基站通常配置低精度模数转换器(Analog-to-Digital Converter,ADC)。低精度ADC下,如果多用户mMIMO系统采用最小均方误差(Minimum Mean Square Error,MMSE)检测,将导致过高复杂度。为此,本文基于三对角迭代法(Tridiagonal Iterative Method,TDIM),结合分块矩阵求逆的初始值确定,提出一种低复杂度的MMSE软输出信号检测算法。数值仿真表明:基于TDIM的软输出信号检测算法经4次迭代即可达到收敛,同时,数值结果验证了ADC量化比特为4时,该算法可取得接近全精度ADC的性能,为低精度ADC下mMIMO系统的上行链路信号检测实现提供了切实可行的方案。 展开更多
关键词 大规模多输入多输出系统 低精度模数转换器 三对角迭代法 软输出信号检测
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基于绿色通信的大规模多输入多输出天线选择算法 被引量：1
6
作者 李作洲 庞二强 李新宇 《科学技术与工程》 北大核心 2020年第19期7718-7723,共6页
绿色通信是移动通信系统(例如5G系统)的主要特征之一。在大规模多输入多输出(multiple-input multiple-output, MIMO)系统中如何提高能源效率是一个重要研究课题,天线选择是提高能源效率的有效方法。现有的天线选择算法有些是局部优化,... 绿色通信是移动通信系统(例如5G系统)的主要特征之一。在大规模多输入多输出(multiple-input multiple-output, MIMO)系统中如何提高能源效率是一个重要研究课题,天线选择是提高能源效率的有效方法。现有的天线选择算法有些是局部优化,有些是单目标优化,为克服这些缺点,提出了基于博弈论的大规模MIMO天线选择算法。该算法通过系统容量和发射功率构造博弈的效用函数,每进行一次博弈都得到一组天线,在博弈达到均衡时,能源效率取得最大值。文中给出了纳什均衡存在性证明,也推导了纳什均衡点与能源效率之间的等价。仿真结果表明,采用博弈论算法能够克服局部优化,在保持信道容量较高的同时也提高了能源效率,可见该算法在能源效率上的提高有助于实现绿色通信。 展开更多
关键词 大规模多输入多输出 绿色通信 能源效率 天线选择 博弈论 效用函数
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基于AI通信的大规模MIMO信道状态信息反馈网络 被引量：5
7
作者 刘为波 颜彪 +1 位作者 沈麟 丁宇舟 《电讯技术》 北大核心 2024年第1期29-35,共7页
在大规模多输入多输出系统中,由于天线数量的增加导致信道状态信息反馈带宽开销增大。为了减少反馈开销,提出了一种基于深度学习的反馈网络。该网络将卷积注意力模块和快速迭代收缩阈值算法(Fast Iterative Shrinkage Thresholding Algo... 在大规模多输入多输出系统中,由于天线数量的增加导致信道状态信息反馈带宽开销增大。为了减少反馈开销,提出了一种基于深度学习的反馈网络。该网络将卷积注意力模块和快速迭代收缩阈值算法(Fast Iterative Shrinkage Thresholding Algorithm,FISTA)进行了结合。为了贴合实际应用,考虑到了噪声情况,分析了阈值敏感度。仿真结果表明,该网络在不同环境下其性能和鲁棒性可以得到进一步提高。 展开更多
关键词 大规模多输入多输出 信道状态信息 反馈网络 AI通信 深度学习
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大规模MIMO蜂窝网络系统中的导频污染减轻方法 被引量：17
8
作者 王海荣 王玉辉 +1 位作者 黄永明 杨绿溪 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第1期24-33,共10页
提出了2个减轻大规模天线蜂窝网络导频污染的方案:利用正交导频把蜂窝系统中的小区划分为两类一维大的天线阵列网络,每一类之内采用相同的导频,两类之间采用正交的导频,再利用导频功率控制方法减轻了导频污染。利用基站间的协调,以所有... 提出了2个减轻大规模天线蜂窝网络导频污染的方案:利用正交导频把蜂窝系统中的小区划分为两类一维大的天线阵列网络,每一类之内采用相同的导频,两类之间采用正交的导频,再利用导频功率控制方法减轻了导频污染。利用基站间的协调,以所有基站信道估计均方误差的求和最小为目标函数,寻求近似最优的导频序列长度和同导频用户发射导频时隙的分配方案,从而提高了信道估计的性能,提升了整个系统的下行链路可达和速率。 展开更多
关键词 大规模多输入多输出 导频污染 蜂窝网络 时分双工系统 均方误差
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用于大规模多输入多输出系统的波束收缩偶极子天线 被引量：1
9
作者 黄河 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期2299-2304,共6页
为满足第五代(Fifth Generation,5G)通信系统中大规模多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)基站进一步小型化的需求,本文提出了单个偶极子天线替代原有1×2子阵的方法.为实现等效替代,单个偶极子天线的波宽应压缩到... 为满足第五代(Fifth Generation,5G)通信系统中大规模多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)基站进一步小型化的需求,本文提出了单个偶极子天线替代原有1×2子阵的方法.为实现等效替代,单个偶极子天线的波宽应压缩到原来的二分之一.因此,作者在传统的偶极子上方放置了具有相位梯度特性的两层超表面以聚焦偶极子的能量.加载了该超表面的偶极子的半功率波瓣宽度(Half Power Beam Width,HPBW)的仿真值减小到37°,增益仿真值提高到14.1 dBi,主瓣平均交叉极化鉴别度(Cross Polarization Discrimination,XPD)提高了3.3 dB至8.5 dB.为了验证天线设计,作者制作并测试了样机,仿真结果与实测结果较为吻合.综上所述,添加超表面的单个偶极子可以替代普通的1×2子阵,相当于在后续组阵过程中可以缩小一半的尺寸.这一方案在第五代通信系统大规模多输入多输出天线系统中具有重要应用价值. 展开更多
关键词 波束收缩 偶极子天线 双极化天线 大规模多输入多输出系统 基站天线 天线小型化
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去蜂窝大规模MIMO系统中基于树种二进制差分进化的接入点选择算法 被引量：3
10
作者 姜静 成森 +2 位作者 王洁晨 冯丹 杜剑波 《信号处理》 CSCD 北大核心 2022年第3期519-526,共8页
在去蜂窝大规模多输入多输出(Cell-Free Massive MIMO)系统中,大量接入点(Access Point,AP)同时为多个用户服务的连接方式会导致较大的功率损耗和回程链路开销。为了给用户选出最佳服务AP集合,本文提出了一种基于树种二进制差分进化的A... 在去蜂窝大规模多输入多输出(Cell-Free Massive MIMO)系统中,大量接入点(Access Point,AP)同时为多个用户服务的连接方式会导致较大的功率损耗和回程链路开销。为了给用户选出最佳服务AP集合,本文提出了一种基于树种二进制差分进化的AP选择算法。首先,提出基于二进制差分进化的AP选择算法,通过多个个体的进化实现高维数据搜索的全局优化。其次,针对传统二进制差分进化算法容易陷入局部最优的问题,进一步给出基于树种优化的双机制搜索策略,利用搜索趋势(search tendency,ST)实现全局搜索和局部搜索的最佳平衡。最后,通过定义交叉率(crossover rate,CR)自适应递减准则,加快算法收敛速度。仿真结果表明,与现有算法相比,所提出的算法可显著提高系统和速率。 展开更多
关键词 去蜂窝大规模多输入多输出 接入点选择 差分进化算法 树种算法 自适应参数
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基于切比雪夫-迹迭代的大规模MIMO系统软输出信号检测 被引量：2
11
作者 景小荣 文晶晶 雷维嘉 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第2期372-379,共8页
在多用户大规模多输入多输出(MIMO)系统信号检测算法中,最小均方误差(MMSE)算法可取得近似最优性能,但MMSE算法中高维矩阵求逆的复杂度过高,导致在实际应用中难以快速有效地实现。同时,对于高阶正交幅度调制(HQAM),如果符号向比特的解... 在多用户大规模多输入多输出(MIMO)系统信号检测算法中,最小均方误差(MMSE)算法可取得近似最优性能,但MMSE算法中高维矩阵求逆的复杂度过高,导致在实际应用中难以快速有效地实现。同时,对于高阶正交幅度调制(HQAM),如果符号向比特的解映射采用硬判决,将会导致后续信道译码的性能明显下降。因此,该文针对采用格雷编码的HQAM的多用户大规模MIMO系统,提出一种基于切比雪夫-迹迭代(CTI)的低复杂度软输出信号检测算法。该算法不但有效地规避了信号检测所需的高维矩阵求逆,同时,利用格雷编码的调制信号的比特翻转特性和二叉树结构,给出了一种融合三叉链表搜索的比特对数似然比(LLR)简化计算方法。仿真结果表明,该文所提的软输出信号检测算法最多需要3次迭代就能收敛并可取得接近MMSE算法的性能,在复杂度和性能之间取得了很好的折中。 展开更多
关键词 高阶正交幅度调制 切比雪夫-迹迭代 对数似然比 大规模多输入多输出系统
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去蜂窝大规模MIMO系统功率控制算法 被引量：3
12
作者 赵迪 郭爱煌 宋春林 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2021年第3期854-860,共7页
针对移动通信流量需求持续增长的需求,同时考虑用户接入点选择和下行功率控制,对去蜂窝大规模多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)系统的用户体验进行优化。基于最大信号干扰加噪声比,为每个用户选择有效的服务接入点子... 针对移动通信流量需求持续增长的需求,同时考虑用户接入点选择和下行功率控制,对去蜂窝大规模多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)系统的用户体验进行优化。基于最大信号干扰加噪声比,为每个用户选择有效的服务接入点子集。在此基础上,针对为不同优先级用户提供不同服务质量的目标,建立长期功率约束下的下行链路加权功率控制优化问题模型。将该问题转化为凸优化问题,求解得出一组优化的下行链路功率控制系数。算法经仿真验证,能将去蜂窝大规模MIMO系统的95%用户频谱效率提升约11倍,同时有效提升高优先级用户的体验,对于去蜂窝大规模MIMO系统的研究具有一定参考意义。 展开更多
关键词 移动通信 大规模多输入多输出 接入点选择 加权功率控制 去蜂窝
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基于混合精度DAC的下行去蜂窝大规模MIMO-WPT系统能量效率研究
13
作者 张尧 赵海涛 +2 位作者 夏文超 杨龙祥 朱洪波 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期2765-2774,共10页
本文研究了采用混合精度数模转换器(Digital-to-Analog Converter,DAC)架构的下行去蜂窝大规模多输入多输出无线携能(Multiple-Input Multiple-Output Wireless Power Transfer,MIMO-WPT)系统.该系统中的用户(User Equipment,UE)收集接... 本文研究了采用混合精度数模转换器(Digital-to-Analog Converter,DAC)架构的下行去蜂窝大规模多输入多输出无线携能(Multiple-Input Multiple-Output Wireless Power Transfer,MIMO-WPT)系统.该系统中的用户(User Equipment,UE)收集接入点(Access Point,AP)发射的无线射频信号能量,基于加性量化噪声模型对量化后的能量信号建模,并引入混合DAC功耗模型,推导出UE收集到的能量(Harvested Energy,HE)和系统能量效率(Energy Efficiency,EE)闭式表达式.分析关键参数,如DAC精度、高精度DAC占比、AP/UE数目和AP发射功率等对下行WPT性能的影响.设计基于加速投影梯度(Accelerated Projected Gradient,APG)的EE最大化功率控制算法.该算法是一阶优化方法,且能求解出最优功率控制系数的闭式解,因此时间复杂度低,运行耗时短.仿真结果表明,与全低精度DAC结构相比,混合精度DAC结构可以同时改善HE和EE;对于不同高精度DAC占比的混合精度DAC结构,当除高精度DAC外的其余DAC的分辨率设置为5 bit时,在保证实现高HE的同时也可获得最优的EE;在中、低信噪比场景下,可以通过增大AP发射功率来改善系统EE;在UE数目较多的去蜂窝大规模MIMO-WPT系统中,所提的基于APG的功率优化算法不仅使等功率分配方案下的EE提升了约19.5%,而且同基于内点法的功率优化算法相比,运行耗时也大幅降低. 展开更多
关键词 去蜂窝大规模多输入多输出 无线携能 混合精度数模转换器 能量效率 加速投影梯度
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“面向6G的超大规模MIMO”专题导读
14
作者 金石 蒲旭敏 韩瑜 《电讯技术》 北大核心 2024年第12期1911-1912,共2页
随着5G网络商用化,当前学术界和产业界开始对下一代移动通信(6G)技术进行研究。应用需求驱动了技术发展,从峰值速率角度看,6G需在5G传输速率的基础上提高数十倍,达到Tb/s的超高传输速率。为了满足6G网络对于超高传输速率的需求,同时大... 随着5G网络商用化,当前学术界和产业界开始对下一代移动通信(6G)技术进行研究。应用需求驱动了技术发展,从峰值速率角度看,6G需在5G传输速率的基础上提高数十倍,达到Tb/s的超高传输速率。为了满足6G网络对于超高传输速率的需求,同时大幅度提升网络容量和可靠性,超大规模多输入多输出(Extremely Large-scale Multiple-Input Multiple-Output,XL-MIMO)技术应运而生。 展开更多
关键词 大规模多输入多输出 下一代移动通信 高传输速率 网络容量 峰值速率 商用化 需求驱动
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大规模MIMO OFDMA下行系统能效资源分配算法 被引量：21
15
作者 胡莹 冀保峰 +2 位作者 黄永明 俞菲 杨绿溪 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第7期40-47,共8页
针对大规模多输入多输出(MIMO)正交频分多址(OFDMA)下行移动通信系统,提出了一种基于能效最优的资源分配算法。所提算法在采用迫零(ZF)预编码的情况下,以最大化系统能效的下界为准则,同时考虑每个用户的最低速率要求,通过调整带宽分配... 针对大规模多输入多输出(MIMO)正交频分多址(OFDMA)下行移动通信系统,提出了一种基于能效最优的资源分配算法。所提算法在采用迫零(ZF)预编码的情况下,以最大化系统能效的下界为准则,同时考虑每个用户的最低速率要求,通过调整带宽分配、功率分配和基站天线数分配来优化能效函数。首先根据优化条件提出了一种迭代算法确定每个用户的带宽分配,然后利用分数规划的性质并采用凸优化方法,通过联合调整基站端的发射天线数和用户的发射功率来优化能效函数。仿真结果表明,所提算法在较少迭代次数的同时能够取得较好的系统能效性能和吞吐量性能。 展开更多
关键词 无线通信 大规模多输入多输出 正交频分多址 资源分配 下行系统 能效
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多用户大规模MIMO系统能效资源分配算法 被引量：26
16
作者 胡莹 黄永明 +1 位作者 俞菲 杨绿溪 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第9期2198-2203,共6页
该文针对多用户大规模多输入多输出(MIMO)移动通信上行系统,提出一种基于能效优化的资源分配算法。所提方法在采用最大比合并(MRC)接收情况下,满足用户数据速率和可容忍的干扰水平约束条件下,以最大化系统能效下界为准则建立优化模型。... 该文针对多用户大规模多输入多输出(MIMO)移动通信上行系统,提出一种基于能效优化的资源分配算法。所提方法在采用最大比合并(MRC)接收情况下,满足用户数据速率和可容忍的干扰水平约束条件下,以最大化系统能效下界为准则建立优化模型。根据分数规划的性质,把原始的分数最优化问题转换成减式的形式,进而采用凸优化的方法,通过联合调整基站端的发射天线数和用户的发射功率来优化能效函数。仿真结果表明,所提算法与穷举算法在能效上的差距不足9%,并且有较好的系统频谱效率性能,同时算法复杂度得到了显著降低。 展开更多
关键词 无线通信 大规模多输入多输出 多用户 资源分配 上行系统 能效
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基于上行多用户大规模MIMO系统能效优化算法 被引量：16
17
作者 胡莹 冀保峰 +2 位作者 黄永明 俞菲 杨绿溪 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期68-74,共7页
针对上行多用户大规模多输入多输出(MIMO)系统,提出了基于能效优化的资源分配方法。所提方法采用迫零(ZF)接收,以最大化系统能效下界为准则,系统功率消耗考虑电路功率消耗和发射功率消耗2部分,通过联合调整基站端的发射天线数和用户的... 针对上行多用户大规模多输入多输出(MIMO)系统,提出了基于能效优化的资源分配方法。所提方法采用迫零(ZF)接收,以最大化系统能效下界为准则,系统功率消耗考虑电路功率消耗和发射功率消耗2部分,通过联合调整基站端的发射天线数和用户的数据速率来优化能效函数。首先,根据目标函数的性质,证明全局最优速率分配和天线数的存在性和唯一性,然后,根据分数规划的性质,把原始的分数最优化问题转换成减式形式,进而提出一种新的迭代算法。仿真结果表明,所提算法以较少迭代次数取得了接近最优算法的性能。 展开更多
关键词 无线通信 多输入多输出 资源分配 上行系统 能效
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大规模MIMO多小区TDD系统中的导频污染减轻方法 被引量：27
18
作者 王海荣 王玉辉 +1 位作者 黄永明 杨绿溪 《信号处理》 CSCD 北大核心 2013年第2期171-180,共10页
由L个小区组成的大规模MIMO TDD系统中的下行用户和速率随着基站天线数M的增加主要受限于小区间的上行导频污染。假设小区内导频正交,小区间导频完全复用,分别推导了基站估计所有信道和期望信道的MSE闭式表达式MMSE和MMlSE,并获得了MMS... 由L个小区组成的大规模MIMO TDD系统中的下行用户和速率随着基站天线数M的增加主要受限于小区间的上行导频污染。假设小区内导频正交,小区间导频完全复用,分别推导了基站估计所有信道和期望信道的MSE闭式表达式MMSE和MMlSE,并获得了MMSE的下界为M(L-1)和MMlSE的上界为M(L-1)/L。并且发现随着天线数M的增长且当导频序列长度#较大时,#的大小对MMSE和MMlSE性能的影响很小,由此提出一种上行导频功率控制方法,即把通常的导频发射时隙分为两段,使交叉增益相对较大的小区间的导频发射时隙错开,从而提高MMSE和MMlSE性能,由此基站可以设计出更加精确的预编码,进而极大地提升了每小区下行多用户可达和速率性能。理论分析和数值仿真结果都验证了这一结论。 展开更多
关键词 大规模多输入多输出 导频污染 多小区 时分双工系统 迫零
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混合毫米波射频/多输入多输出-自由空间光通信中继系统 被引量：10
19
作者 刘维 王静怡 +2 位作者 马鑫洋 石文孝 曹景太 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期536-544,共9页
为准确评价混合毫米波射频/多输入多输出-自由空间光通信(millimeter Wave Radio Frequency/Multiple Input Multiple Output-Free Space Optical,mmW RF/MIMO-FSO)中继系统的性能,利用Meijer-G函数推导出混合mmW RF/MIMO-FSO中继系统... 为准确评价混合毫米波射频/多输入多输出-自由空间光通信(millimeter Wave Radio Frequency/Multiple Input Multiple Output-Free Space Optical,mmW RF/MIMO-FSO)中继系统的性能,利用Meijer-G函数推导出混合mmW RF/MIMO-FSO中继系统端到端中断概率、误码率以及遍历容量的闭合解析表达式。该混合系统的中继采用固定增益方案、接收端采用等增益合并方式合并多路信号。mmW RF信道服从Nakagami-m衰落,FSO信道服从Gamma-Gamma分布。数值仿真结果显示,MIMO技术可以有效缓解由于大气湍流强度的增强而导致的混合中继系统性能降低。随着激光发射器和光电探测器相对应的收发孔径数目的增加,混合中继系统性能逐渐增强,但与此同时系统的复杂度也不断提高。综合分析可知,当激光发射器发送的激光信号束与光电探测器使用的接收孔径数相等且都为2时,MIMO-FSO链路的性能达到最佳状态。 展开更多
关键词 空间光通信 混合射频/自由光通信中继系统 毫米波 多输入多输出 固定增益
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角度估计辅助量子密钥分发的毫米波大规模MIMO系统安全传输方案 被引量：4
20
作者 张博 李飞 +1 位作者 季薇 郑宝玉 《信号处理》 CSCD 北大核心 2020年第8期1263-1271,共9页
毫米波大规模多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)技术是第五代移动通信的关键技术之一,该技术能够同时服务于多用户,显著提高系统吞吐量,但在数据高速传输的同时,也会面临很多安全威胁,容易受到攻击。现有的安全传输方... 毫米波大规模多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)技术是第五代移动通信的关键技术之一,该技术能够同时服务于多用户,显著提高系统吞吐量,但在数据高速传输的同时,也会面临很多安全威胁,容易受到攻击。现有的安全传输方案通常采用经典加密算法来保障通信安全,其安全性基于算法的计算复杂度,无法察觉窃听。量子密钥分发基于量子力学基本原理使通信双方产生并分享一个随机密钥,且一旦有第三方试图窃听则通信双方便会察觉,因此具有更高的安全性。本文提出一种基于量子密钥分发的毫米波大规模MIMO系统安全传输方案,同时用角度估计的方法产生参考序列作为量子密钥分发选择量子基的依据,既利用量子态的特性保证了通信系统的安全,又利用了毫米波大规模MIMO通信系统的信号角度信息以提高密钥效率。实验结果表明,本文所提利用角度信息的方案相较于直接利用量子密钥分发,在充分保障系统通信安全的同时,密钥生成效率也有显著提升。 展开更多
关键词 毫米波大规模多输入多输出 通信安全 角度估计 量子密钥分发 密钥生成效率
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