FDA-MIMO雷达和MIMO通信频谱共存系统收发联合设计方法

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作者 徐启航 兰岚 +2 位作者 廖桂生 王可为 郑通兴 《雷达学报(中英文)》 北大核心 2025年第4期915-927,共13页

雷达与通信在一个平台占用相同频谱时会产生相互干扰,此外雷达目标探测过程中面临主瓣方向的欺骗式干扰威胁。为解决上述问题,该文设计了一种频率分集阵多输入多输出(FDA-MIMO)雷达和MIMO通信频谱共存系统,提出了一种雷达为中心的系统... 雷达与通信在一个平台占用相同频谱时会产生相互干扰,此外雷达目标探测过程中面临主瓣方向的欺骗式干扰威胁。为解决上述问题,该文设计了一种频率分集阵多输入多输出(FDA-MIMO)雷达和MIMO通信频谱共存系统,提出了一种雷达为中心的系统收发参数联合设计方法。该方法通过联合优化雷达发射波形、雷达接收滤波器和通信发射码本,最大化雷达系统的输出信干噪比(SINR),从而提高对目标的检测概率,同时保证MIMO通信速率。在优化过程中,采用交替优化(AO)策略,将优化问题分解为多个子问题并迭代求解。其中,接收滤波器的优化通过拉格朗日乘子法求解,通信发射码本优化采用不等式定理得到最优近似解,而雷达发射波形优化通过泰勒展开和松弛算法进行凸近似。仿真结果表明,该联合设计方法能够在保证通信速率的同时有效提高雷达系统的SINR,显著提升FDA-MIMO雷达和MIMO通信频谱共存系统在主瓣欺骗式干扰下的性能。 展开更多

关键词 雷达通信频谱共存 频率分集阵多输入多输出 收发联合设计 交替优化 主瓣欺骗式干扰抑制

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频率选择性信道下的MIMO收发机联合设计 被引量：3

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作者 韩圣千 杨晨阳 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第1期30-36,共7页

研究了频率选择性信道下非块传输多天线系统的线性空间收发机联合设计问题,提出了基于最小均方误差准则(MMSE)的联合最优收发算法。为了避免MMSE算法所需要的收发机迭代计算,还给定MMSE接收机、提出了一种低复杂度的串行搜索迫零(ZF-SS... 研究了频率选择性信道下非块传输多天线系统的线性空间收发机联合设计问题,提出了基于最小均方误差准则(MMSE)的联合最优收发算法。为了避免MMSE算法所需要的收发机迭代计算,还给定MMSE接收机、提出了一种低复杂度的串行搜索迫零(ZF-SS)发射预编码,它能够采用多天线提供的空间资源减小或消除多径信道带来的符号间干扰。仿真分析表明,MMSE算法和ZF-SS算法在高信噪比下的性能明显优于现有的基于特征值的波束形成算法。 展开更多

关键词 多天线系统 频率选择性信道 联合收发机设计 特征波束形成

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相关信道下多用户MIMO系统联合收发机设计 被引量：1

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作者 陈睿 李建东 +1 位作者 刘伟 李川 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期181-185,203,共6页

采用块对角化算法的多用户MIMO系统,当用户信道矩阵的行向量之间存在强相关性时,系统容量急剧下降,针对这一缺点,讨论了两种衡量用户信道矩阵行向量间相关性大小的参量,提出一种联合收发机设计的方案.该方案的发射端基于块对角化算法,... 采用块对角化算法的多用户MIMO系统,当用户信道矩阵的行向量之间存在强相关性时,系统容量急剧下降,针对这一缺点,讨论了两种衡量用户信道矩阵行向量间相关性大小的参量,提出一种联合收发机设计的方案.该方案的发射端基于块对角化算法,接收端采用去相关后处理算法,克服了用户信道之间相关性对系统容量的严重影响.仿真结果表明,随着用户信道之间相关性的增加,系统容量没有任何下降,有效地改善了相关信道下多用户MIMO系统的性能. 展开更多

关键词 多用户MIMO 空间复用 相关信道 块对角 联合收发机设计

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多用户MIMO下行链路线性收发机设计 被引量：1

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作者 许道峰 杨绿溪 黄永明 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期405-409,共5页

该文提出一种以最小化系统总均方误差(Sun MSE)为准则,迭代设计线性收发机的方案。该方案通过对接收机的改进设计,能够有效地避免传统MMSE设计过程中出现的拉格朗日乘子不易计算的缺点,大大降低设计复杂度。由于拉格朗日乘子有解析解,... 该文提出一种以最小化系统总均方误差(Sun MSE)为准则,迭代设计线性收发机的方案。该方案通过对接收机的改进设计,能够有效地避免传统MMSE设计过程中出现的拉格朗日乘子不易计算的缺点,大大降低设计复杂度。由于拉格朗日乘子有解析解,发射预编码矩阵也有闭式解,并且可以通过定点迭代算法有效解出。收端的接收机也不用基站下发,只要各自采用MMSE均衡即可。仿真结果证明该方法的有效性。 展开更多

关键词 多用户MIMO 预编码 收发机联合设计

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认知MIMO系统基于正交投影的SLNR收发联合设计算法 被引量：1

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作者 唐帅 朱世磊 +1 位作者 胡捍英 仵国锋 《信号处理》 CSCD 北大核心 2014年第3期268-275,共8页

为实现认知MIMO系统中认知网络与主用户网络的高效频谱共享,提出一种基于正交投影的SLNR收发联合设计算法。该算法首先通过正交投影预处理将信号投射到干扰信道的零空间从而消除对主用户的干扰,然后针对认知网络,以改进的信漏噪比为优... 为实现认知MIMO系统中认知网络与主用户网络的高效频谱共享,提出一种基于正交投影的SLNR收发联合设计算法。该算法首先通过正交投影预处理将信号投射到干扰信道的零空间从而消除对主用户的干扰,然后针对认知网络,以改进的信漏噪比为优化指标,利用交替迭代的思想联合设计收发处理矩阵,提高认知网络的性能。仿真结果表明,算法能有效抑制用户间的共信道干扰,在保证主用户正常通信的同时,有效提高了认知网络的误码率及和容量性能。 展开更多

关键词 认知MIMO 正交投影 信漏噪比 交替迭代 收发联合设计

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MIMO干扰信道中基于非线性预编码的收发机设计 被引量：2

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作者 王炜 徐凌泽 +1 位作者 周语宁 潘鹏 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2018年第10期136-140,共5页

针对多输入多输出(MIMO)干扰信道中存在的收发机间和数据流间的共信道干扰,提出一种基于非线性Tomlinson-Harashima预编码的收发机联合设计方法。以最小化系统总均方误差为目标函数,通过交替迭代寻找局部最优解,从而得到接收矩阵、发射... 针对多输入多输出(MIMO)干扰信道中存在的收发机间和数据流间的共信道干扰,提出一种基于非线性Tomlinson-Harashima预编码的收发机联合设计方法。以最小化系统总均方误差为目标函数,通过交替迭代寻找局部最优解,从而得到接收矩阵、发射预编码矩阵和反馈矩阵。仿真结果表明,该方法能够有效抑制MIMO干扰信道中的共信道干扰,尤其是在发射机发送满数据流时,具有比线性收发机联合设计方法更优的差错性能。 展开更多

关键词 多输入多输出干扰信道 非线性预编码 收发机联合设计 迭代优化 总均方误差 满数据流

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基于上下行对偶性的多用户MIMO下行链路鲁棒收发机设计

7

作者 于斌 刘拥军 胡捍英 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期657-663,共7页

针对多用户多天线(MIMO)下行链路信道状态信息(CSI)非理想的条件,该文研究SINR平衡问题及功率最小化问题的收发机设计。在信道误差受限情况下,该文建立worst-case SINR上下行链路对偶性,并基于该对偶性,为两种鲁棒收发机提出新的设计策... 针对多用户多天线(MIMO)下行链路信道状态信息(CSI)非理想的条件,该文研究SINR平衡问题及功率最小化问题的收发机设计。在信道误差受限情况下,该文建立worst-case SINR上下行链路对偶性,并基于该对偶性,为两种鲁棒收发机提出新的设计策略。该策略避免了凸优化内点迭代算法,从而大大降低复杂度。仿真结果显示,所提算法与现有的凸优化算法性能一致。 展开更多

关键词 多用户MIMO 上下行对偶 收发机设计 非理想信道状态信息(CSI)

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感知信息辅助毫米波系统中的鲁棒收发机设计

8

作者 李明睿 陈力 王卫东 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期75-82,共8页

感知辅助通信作为通信感知一体化技术的重要分支,通过利用大量的传感器数据,为毫米波信道环境特征的估计提供帮助。但是,受传感器精度的限制,在利用陀螺仪等传感器获取信道传播路径角度信息的过程中会存在一定的测量误差,进而导致波束... 感知辅助通信作为通信感知一体化技术的重要分支,通过利用大量的传感器数据,为毫米波信道环境特征的估计提供帮助。但是,受传感器精度的限制,在利用陀螺仪等传感器获取信道传播路径角度信息的过程中会存在一定的测量误差,进而导致波束方向的偏差以及通信性能的损失。针对感知信息的误差问题,提出了鲁棒收发机设计方案。首先针对静止与移动场景分别建立了角度测量误差与毫米波几何信道模型的关系;随后通过求解最大化频谱效率,得到了模拟波束赋形下的鲁棒收发机设计方案;最后通过二阶泰勒展开,给出了利用角度误差统计信息修正的鲁棒收发机闭式表达式。仿真结果表明,相比于直接使用角度信息观测值设计的收发机,所提鲁棒收发机设计能有效地减小因传感信息误差造成的频谱效率性能损失。在误差较大的情况下,能获得更好的性能。 展开更多

关键词 感知辅助通信 波束赋形 毫米波信道 鲁棒收发机设计

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多用户MIMO系统下行收发联合设计

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作者 祝锴 胡捍英 崔维嘉 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2011年第1期75-77,81,共4页

提出了一种改进的基于最小和均方误差(TMMSE)准则的MIMO系统下行链路收发联合设计算法,该算法通过迭代求解预编码和解码矩阵。相比于已有算法,充分利用了信道状态信息,借鉴BD算法的思想优化了迭代初值的选取。将求解Lagrange乘子的过程... 提出了一种改进的基于最小和均方误差(TMMSE)准则的MIMO系统下行链路收发联合设计算法,该算法通过迭代求解预编码和解码矩阵。相比于已有算法,充分利用了信道状态信息,借鉴BD算法的思想优化了迭代初值的选取。将求解Lagrange乘子的过程由非线性转化为线性,获得了Lagrange乘子的解析解,并使计算结果更加精确。仿真结果表明,该算法获得了更快的收敛速度,系统的误码性能得到显著提升,同时算法的计算复杂度明显降低。 展开更多

关键词 多用户MIMO 预编码 解码 最小和均方误差 收发联合设计

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基于ABSUM的MIMO雷达频谱兼容波形设计 被引量：2

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作者 姚誉 李泽清 +2 位作者 范文 杜晓林 吴乐南 《雷达学报（中英文）》 EI CSCD 北大核心 2022年第4期543-556,共14页

该文讨论了多输入多输出(MIMO)雷达发射波形和接收滤波器的联合优化问题,以确保与叠加的授权通信网络频谱兼容。考虑信号相关杂波的干扰,在发射能量、相似性和频谱兼容约束下,所提出的信干噪比(SINR)最大化的优化问题是NP-hard问题。为... 该文讨论了多输入多输出(MIMO)雷达发射波形和接收滤波器的联合优化问题,以确保与叠加的授权通信网络频谱兼容。考虑信号相关杂波的干扰,在发射能量、相似性和频谱兼容约束下,所提出的信干噪比(SINR)最大化的优化问题是NP-hard问题。为此,首先引入辅助变量对原问题进行修正,然后提出了一种基于乘子块连续上界极小化的原对偶(ABSUM)算法求解该问题。此外,利用内点法求解在ABSUM算法每个更新过程中涉及的二次规划问题。最后,仿真结果表明,ABSUM算法在输出SINR、波束图、频谱特性等方面优于现有方法。 展开更多

关键词 频谱兼容 多输入多输出雷达 收发联合设计 迭代分块连续上界最小化方法 基于交替方向乘子法

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多再生中继系统中基于多播线性收发机辅助的多流多播策略(英文)

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作者 王崇发 邱玲 《中国科学院研究生院学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期425-431,共7页

针对多再生中继系统中容量受限于中继到目的端链路的场景,提出一种多播线性收发机辅助的多流多播策略来提高系统容量.策略中,利用数据共享中继的联合传输提高中继到目的端链路容量,并在源端到中继链路进行多流多播传输以实现数据到中继... 针对多再生中继系统中容量受限于中继到目的端链路的场景,提出一种多播线性收发机辅助的多流多播策略来提高系统容量.策略中,利用数据共享中继的联合传输提高中继到目的端链路容量,并在源端到中继链路进行多流多播传输以实现数据到中继的有效分发.针对源端到中继的多流多播,还设计一种多流多播收发机,有效地处理多播数据流,并抑制不同数据流间的干扰.仿真结果验证了提出的策略在中继到目的链路质量较差时对系统容量的显著增益. 展开更多

关键词 多中继 多流 多播 收发机设计

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透射可重构超表面多天线通信系统 被引量：1

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作者 李博江 李振东 陈文 《中兴通讯技术》 2022年第3期36-39,共4页

为了解决5G通信中的高能耗、高成本问题,提出了基于透射可重构超表面(RMS)的多天线通信系统,并阐述了该通信系统中的信息收发方式、信道模型和信道估计,最后探讨了RMS在未来通信中的应用。认为透射RMS多天线系统在未来通信系统中具有广... 为了解决5G通信中的高能耗、高成本问题,提出了基于透射可重构超表面(RMS)的多天线通信系统,并阐述了该通信系统中的信息收发方式、信道模型和信道估计,最后探讨了RMS在未来通信中的应用。认为透射RMS多天线系统在未来通信系统中具有广阔的应用前景。 展开更多

关键词 5G 透射超表面 信道模型 收发设计 分集-复用增益

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多功能视频处理总线4G-VAC的研究与应用

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作者 刘嘉轩 钱步仁 +2 位作者 刘艳东 邹冬月 付思哲 《现代电子技术》 2022年第20期7-10,共4页

针对油田、军工领域的视频图像总线功能简单、安全性差等问题,文中设计4G-VAC总线并将其应用到基于FPGA的收发器设计上。4G-VAC总线是双向收发的串行总线,其功能通过硬件电路设计、FPGA控制和Verilog语言编程联合实现。基于FPGA的收发... 针对油田、军工领域的视频图像总线功能简单、安全性差等问题,文中设计4G-VAC总线并将其应用到基于FPGA的收发器设计上。4G-VAC总线是双向收发的串行总线,其功能通过硬件电路设计、FPGA控制和Verilog语言编程联合实现。基于FPGA的收发器设计由Lattice LFE3-70EA-8FN672C开发板、HDMI输入/输出芯片、音频AD/DA转换电路、串口模块、鼠标键盘模块、红外模块、光纤发送/接收模块构成。实验结果表明,使用4G-VAC总线的FPGA的收发器设计不仅可以传输1 080P@60 Hz视频信号、IIS格式音频信号,还可以传输常用波特率的串口信息、USB鼠标键盘信息和NEC红外信息,同时具有功能可扩展性。使用独立协议还能保证传输过程安全性强、私密性高、同步性好。经市场检验,所设计的4GVAC总线成本低廉、性价比高,在大型油田、国防军工、航空航天等领域有广泛的应用前景和深厚的市场潜力。 展开更多

关键词 4G-VAC总线 信号传输 视频处理 收发器设计 双向收发

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