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分布式MIMO系统中信号检测算法研究

分布式MIMO系统中信号检测算法研究

作者：窦冬冬解放军信息工程大学

学位级别：硕士

将传统的点对点MIMO技术与分布式天线技术相结合得到的一种新型的通信架构——分布式MIMO系统。与传统集中式MIMO系统相比，分布式MIMO系统具有低功耗、大容量、广覆盖、对人体电磁损害低等优点，被认为是未来无线移动通信系统的备选方... 详细信息

将传统的点对点MIMO技术与分布式天线技术相结合得到的一种新型的通信架构——分布式MIMO系统。与传统集中式MIMO系统相比，分布式MIMO系统具有低功耗、大容量、广覆盖、对人体电磁损害低等优点，被认为是未来无线移动通信系统的备选方案之一。在分布式MIMO系统中，信号检测技术是其接收端的一项关键技术。然而天线在地理上分布的特性，导致基于集中式MIMO信道模型的信号检测算法，无法直接在分布式MIMO系统中应用。针对这一问题，本文首先介绍了分布式MIMO系统的信号传输模型，然后以此作为切入点，对分布式MIMO信号的检测算法展开研究。论文的主要工作概括为以下几个方面： 1.依据无线信道的传播特性，分析了集中式与分布式两类MIMO系统信道模型的特点和差异，重点讨论了分布式MIMO信号传输的数学模型，为展开检测算法的研究奠定基础。 2.针对最优ML检测算法复杂度过高的问题，给出了一种基于部分码元空间遍历搜索的简化算法。该算法通过对部分码元符号进行全空间遍历搜索，且每次搜索都要用低复杂度的算法检测其余码元符号，并求出每次搜索估计出的发送符号向量加权后与接收向量的欧氏距离。待这些码元符号遍历搜索结束后，找到欧氏距离中的最小值，其所对应的符号向量即为发送符号向量的估计值。理论分析与仿真结果表明，该算法运算复杂度低，检测性能逼近ML算法。 3.当信道传输条件恶化时，通过引入Turbo迭代译码的思想提升系统的检测性能。针对传统MMSE迭代检测算法存在的收敛速度慢，需多次迭代才能获得较好误码性能的缺陷，给出了一种基于后验信息迭代的软检测算法。该算法同时利用前一次迭代软译码器反馈的后验信息与本次迭代软检测器内已估计出符号的外信息进行计算剩余符号的外信息，能以较少的迭代次数获得较好检测性能。仿真结果表明，该算法加快了迭代接收机的收敛速度，显著降低了系统的整体运算复杂度。 4.在有些情况下，很难精确地估计信道，或者精确估计信道的代价很高。对于此类情况而言，无需信道状态信息的差分检测技术成为了一种很有吸引力的方案。针对传统差分检测方案正确解码的前提是信道衰落系数需服从准静态分布这一局限，设计出了一种能够适用于快衰落信道的差分检测方案。该方案通过重组发送端的空时符号矩阵，使具有差分相位关系的符号在前后两个时刻被发送出去，以此来降低信道的快速变化对系统误码性能的影响。在快衰落信道传输环境下的仿真结果表明，所设计方案的检测性能明显优于传统方案。

关键词：集中式MIMO 分布式MIMO 最大似然最小均方误差差分检测

EZH2与乳腺癌临床病理特征及新辅助化疗疗效的相关性研究

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EZH2与乳腺癌临床病理特征及新辅助化疗疗效的相关性研究

作者：窦冬冬青海大学

学位级别：硕士

目的:回顾性分析80例接受新辅助化疗乳腺癌患者的临床及病理资料,检测新辅助化疗前乳腺癌组织中EZH2的表达情况,探讨EZH2与乳腺癌临床病理特征及新辅助化疗疗效之间的关系。方法:收集2014年12月至2018年12月期间,于青海大学附属医院肿... 详细信息

目的:回顾性分析80例接受新辅助化疗乳腺癌患者的临床及病理资料,检测新辅助化疗前乳腺癌组织中EZH2的表达情况,探讨EZH2与乳腺癌临床病理特征及新辅助化疗疗效之间的关系。方法:收集2014年12月至2018年12月期间,于青海大学附属医院肿瘤外科接受新辅助化疗的80例乳腺浸润性导管癌患者的临床及病理资料,记录所有患者的年龄、肿瘤大小,淋巴结转移情况、肿瘤分期、组织学分级和分子分型等。通过免疫组织化学法（Immunohistochemistry）检测新辅助化疗前后乳腺癌组织中EZH2的表达情况,分析EZH2与乳腺癌一般临床病理特征及新辅助化疗疗效之间的关系。采用SPSS 24.0软件对数据进行统计分析。结果:1.80例乳腺浸润性导管癌中,EZH2阳性56例（70.00%）,EZH2的表达在淋巴结转移情况、组织学分级及乳腺癌分子分型各组中差异均有统计学意义（p＜0.05）。淋巴结转移组的EZH2阳性率（84.38%）高于淋巴结未转移组（60.42%）。组织学Ⅲ级的EZH2阳性率最高（85.71%）,EZH2在三阴性型（93.75%）及HER2过表达型（81.82%）的阳性率高于Luminal型（54.76%）。EZH2的表达在年龄、民族、绝经状态、肿瘤发生部位、肿瘤大小及TNM分期各组中差异均无统计学意义（p＞0.05）。2.新辅助化疗前乳腺癌组织中,EZH2的表达在ER、PR、HER2、Ki67的各表达组间差异均有统计学意义（p＜0.05）。3.80例患者中有7例达到病理完全缓解（p CR）（8.75%）。新辅助化疗前乳腺癌组织中EZH2的表达在新辅助化疗疗效各组中差异有统计学意义（p＜0.001）,且随着EZH2阳性率的增加,新辅助化疗的缓解程度呈上升趋势（Gamma=0.712,p＜0.001）。***、HER2、Ki67的表达在新辅助化疗疗效各组中差异有统计学意义（p＜0.05）。新辅助化疗有效率:三阴性型（81.3%）＞HER2过表达型（72.7%）＞Luminal B型（59.4%）＞Luminal A型（30.0%）,p＜0.05,差异有统计学意义。而PR的表达在新辅助化疗疗效各组中差异无统计学意义（p＞0.05）。结论:***2与乳腺癌的淋巴结转移情况、组织学分级、ER、PR、Ki67、HER2的表达及乳腺癌分子分型有关,EZH2在淋巴结转移、组织学Ⅲ级和三阴型乳腺癌中阳性率最高。2.新辅助化疗前乳腺癌中EZH2的表达与新辅助化疗疗效相关,且新辅助化疗的缓解程度随着EZH2阳性率的增加呈上升趋势,提示EZH2阳性者对化疗更敏感,EZH2在预测新辅助化疗反应中有一定的参考价值。3.新辅助化疗前乳腺癌中ER、HER2、Ki67的表达及乳腺癌的分子分型与新辅助化疗疗效有关,提示他们可以在预测新辅助化疗疗效中提供一定的参考依据。

关键词： EZH2蛋白乳腺癌新辅助化疗临床病理特征预测指标

巨细胞病毒感染合并肝损伤与乙肝疫苗免疫应答效果相关机制的研究

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巨细胞病毒感染合并肝损伤与乙肝疫苗免疫应答效果相关机制的研究

作者：窦冬冬山东大学

学位级别：硕士

目的由于巨细胞病毒感染可导致机体免疫功能下降,因此我们通过临床与动物实验共同研究探讨围生期与先天性巨细胞病毒感染合并肝脏损伤对乙肝疫苗免疫应答效果的影响及其发生机制。方法临床实验方法选取我院巨细胞病毒感染患儿41例,... 详细信息

目的由于巨细胞病毒感染可导致机体免疫功能下降,因此我们通过临床与动物实验共同研究探讨围生期与先天性巨细胞病毒感染合并肝脏损伤对乙肝疫苗免疫应答效果的影响及其发生机制。方法临床实验方法选取我院巨细胞病毒感染患儿41例,平均年龄1月,所有患儿均于生后24小时内接种乙肝疫苗。抽取空腹静脉血检测血清肝功生化;检测结果有异常者归为A组,即巨细胞病毒感染合并肝损伤组,共20例。检查结果无明显异常者归为B组,即巨细胞病毒感染无肝损伤组,共19例。选取健康小婴儿,归为C组,即正常对照组,共20例。应用化学发光法检测HCMV-IgM抗体及抗HBsAb滴度,荧光定量PCR技术检测外周血淋巴细胞HCMV-DNA;流式分析技术检测外周血淋巴细胞亚群。动物实验方法取8-9周龄雌性SPF级大鼠30只,见栓孕鼠随机分为实验组和对照组,实验组20只,对照组10只,于见栓后第2-5天分别腹腔内接种HCMV-AD169株病毒悬液0.1ml/只(6.0logTCID50/ml),对照组腹腔内接种等量的人胚肺细胞上清液,待其分娩后,所有新生鼠于生后24小时内双后肢肌内接种乙肝疫苗,5u g/只。所有幼鼠于生后三周处死,收集血清检测HCMV-IgM和肝功生化指标,留取肝脏做病理切片行HE染色。HCMV-IgM阳性、肝功尘化结果或(和)肝脏HE染色结果异常者归为A组,即巨细胞病毒感染合并肝损伤组,共81只;HCMV-IgM阳性、肝功生化结果和肝脏HE染色结果均无异常者归为B组,即巨细胞病毒感染无肝损伤组,共81只;正常对照组归为C组,共83只。应用ELISA方法检测血清中抗HBsAb滴度、血清及肝组织中IL-2、IL-6的水平。结果临床实验结果 1.抗HBsAb(?)商度：A组：抗HBsAb滴度最低,检测值为3.01±4.05mIU/ml,与B组及C组相比较有统计学意义(P0.05);C组：抗HBsAb滴度最高,检测值为223.34±3.73mIU/ml. 2.细胞免疫功能指标：A组：CD3+、CD4+、CD19+、NK细胞含量降低,CD8+细胞含量升高,CD4/CD8比值下降,与B组及C组比较有统计学意义(P0.05)。动物实验结果 1.抗HBsAb滴度：A组：抗HBsAb滴度最低,检测值为0.47±0.09U/ml,与B组及C组相比较有统计学意义(P0.05),C组：抗HBsAb滴度最高,检测值为0.73±0.09U/ml。 2.血清IL-2和IL-6的水平：A组：血清IL-2的水平最低,检测值为14.51±8.07ug/1,IL-6的水平最高,检测值位为7.25±3.77ng/1,与B组及C组相比较有统计学意义(P0.05);C组：血清IL-2的水平最高，检测值为19.14±6.09ug/l,IL-6的水平最低,检测值为2.69±0.46ng/l。 3.肝组织IL-2和IL-6的水平：八组：肝组织中IL-2的水平最低,检测值为12.64±7.36ug/l,IL-6的水平最高,检测值为5.24±2.86ng/l,与B组及C组相比较有统计学意义(P0.05);C组：肝组织IL-2的水平最高,检测值为16.14±7.48ug/l,IL-6的水平最低,检测值为3.88±0.84ng/l。 ***染色结果：A组：HE染色可见肝小叶结构紊乱,肝素解离,肝细胞肿胀、变性,肝细胞间可见淋巴细胞没润,肝窦内明显充血。B组和C组：HE染色可见肝小叶结构清晰,肝细胞无肿胀及变性,未见淋巴细胞浸润,肝窦无充血。结论 1.巨细胞病毒感染合并肝损伤可导致机体对乙肝疫苗免疫应答效果的降低;2.巨细胞病毒感染合并肝损伤导致外周血淋巴细胞亚群数量异常,引起免疫功能紊乱;3.先天性巨细胞病毒感染合并肝损伤引起IL-2水平降低,IL-6水平升高,影响机体对乙肝疫苗免疫应答效果。

关键词：巨细胞病毒肝损伤乙肝疫苗抗HBsAb IL-2 IL-6

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快衰落信道下的分布式MIMO差分检测方案

通信学报 2012年第6期33卷 50-54,63页

作者：窦冬冬刘军博王大鸣李兆训解放军信息工程大学信息工程学院河南郑州450002

在快衰落分布式MIMO系统中,由于信道状态信息的快速变化,很难满足相邻空时码块的信道衰落系数保持不变,导致传统的分布式MIMO差分检测方案性能严重下降而不再适用。针对这一问题,提出了一种改进的分布式MIMO的差分检测方案。这种方案通... 详细信息

在快衰落分布式MIMO系统中,由于信道状态信息的快速变化,很难满足相邻空时码块的信道衰落系数保持不变,导致传统的分布式MIMO差分检测方案性能严重下降而不再适用。针对这一问题,提出了一种改进的分布式MIMO的差分检测方案。这种方案通过在发送端重组相位差分调制后的空时码矩阵,以一定的处理时延和额外的能量开销来降低信道的快速变化对系统性能的影响。理论分析与计算机仿真均表明,在快衰落环境中,与已有的分布式发射天线差分空时检测相比能够显著提高系统的误码性能。

关键词：分布式发射天线多输入多输出信道传播时延差分检测

基于后验信息迭代的分布式MIMO信号软检测算法

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数据采集与处理 2012年第S2期27卷 304-309页

作者：窦冬冬曹文魁李兆训解放军信息工程大学信息工程学院郑州450002

针对垂直贝尔实验室分层空时(Vertical Bell labs layered space time,V-BLAST)结构的分布式MIMO系统,给出了一种基于后验信息迭代的软检测算法。该算法同时利用前一次迭代的后验信息与本次迭代的外信息计算发射符号的软信息。理论分析... 详细信息

针对垂直贝尔实验室分层空时(Vertical Bell labs layered space time,V-BLAST)结构的分布式MIMO系统,给出了一种基于后验信息迭代的软检测算法。该算法同时利用前一次迭代的后验信息与本次迭代的外信息计算发射符号的软信息。理论分析与仿真结果表明,该算法可加快迭代接收机的收敛速度,显著提升系统的整体性能。

关键词：分布式天线多输入多输出分层空时迭代检测

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车辆中继的车-车通信系统差错性能分析

电子科技大学学报 2011年第6期40卷 849-854页

作者：李兆训胡捍英崔维嘉窦冬冬解放军信息工程大学信息工程学院郑州450002

研究了双瑞利衰落模型下采用车辆中继技术的车际通信系统的差错性能。分析了系统端到端接收信噪比的统计特性,给出了系统最佳功率分配系数求解结果;利用基于矩生成函数的方法导出了采用M阶调制的协作车际通信系统平均误符号率ASER下界... 详细信息

研究了双瑞利衰落模型下采用车辆中继技术的车际通信系统的差错性能。分析了系统端到端接收信噪比的统计特性,给出了系统最佳功率分配系数求解结果;利用基于矩生成函数的方法导出了采用M阶调制的协作车际通信系统平均误符号率ASER下界的通用表达式;给出了系统差错概率Chernoff一致界的求解方法。仿真结果表明,在车-车通信中采用车辆中继技术可以减小系统的ASER;分析得出的ASER下界值与其精确值间的差异随着信噪比的增大而缓慢增大;下界值和Chernoff上界值确定了系统ASER的取值范围;在协作IVC系统中采用最佳功率分配比等功率分配方法最大可节省3 dB的发射功率。

关键词：双瑞利衰落车际通信下界矩生成函数最佳功率分配中继误符号率一致界

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一种虚拟MIMO中的低复杂度功率分配算法

数据采集与处理 2013年第3期28卷 280-283页

作者：王大鸣吕璐窦冬冬崔维嘉解放军信息工程大学信息系统工程学院解放军73617部队

针对放大转发(Amplify-forward,AF)方式下,虚拟多输入多输出(Virtual-multiple input multiple output,V-MIMO)系统中的功率分配问题,提出一种基于线性注水原理的低复杂度功率分配算法。该算法通过快速排除信道条件较差的协作用户,并利... 详细信息

针对放大转发(Amplify-forward,AF)方式下,虚拟多输入多输出(Virtual-multiple input multiple output,V-MIMO)系统中的功率分配问题,提出一种基于线性注水原理的低复杂度功率分配算法。该算法通过快速排除信道条件较差的协作用户,并利用各协作用户功率值之间的线性递推关系式,将最优功率分配算法中的迭代运算转化为线性运算,在实现功率快速分配的同时,达到显著降低算法复杂度的目的。瑞利信道下的仿真结果表明,采用该算法所获得的系统容量和中断概率性能与最优功率分配算法相当。

关键词：虚拟多输入多输出功率分配线性注水低复杂度

受限回程链路下无人机辅助MEC的空地能耗折中

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华中科技大学学报（自然科学版） 2024年第3期52卷 142-148页

作者：李安窦邵婷南昌大学信息工程学院江西南昌330031

针对无人机(UAV)辅助的移动边缘计算(MEC)网络中无人机的能耗和地面用户的能耗的矛盾关系,研究了受限回程链路下的UAV辅助的MEC网络的空地能耗折中问题,同时考虑到无人机的能耗与地面用户的能耗通常相差几个数量级,引入放大因子兼顾地... 详细信息

针对无人机(UAV)辅助的移动边缘计算(MEC)网络中无人机的能耗和地面用户的能耗的矛盾关系,研究了受限回程链路下的UAV辅助的MEC网络的空地能耗折中问题,同时考虑到无人机的能耗与地面用户的能耗通常相差几个数量级,引入放大因子兼顾地面用户能耗.通过联合优化计算任务分配、GUs发射功率、GUs卸载时间和无人机轨迹,以最小化加权总能耗,可以表示空地能耗之间的权衡关系.由于所提出问题的非凸性使其难以优化,提出了一种基于块坐标下降法和连续凸近似技术的两阶段交替迭代优化算法得到该问题的次优解.仿真实验结果验证了所提出的方案在兼顾公平性条件下刻画了无人机能耗和用户能耗之间的折中关系,并在降低总能耗方面优于其他基准方案.

关键词：无人机辅助的移动边缘计算受限回程链路空地能耗折中计算资源分配轨迹优化

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基于anchor-free的光学遥感舰船关重部位检测算法

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北京航空航天大学学报 2024年第4期50卷 1365-1374页

作者：张冬冬王春平付强陆军工程大学石家庄校区电子与光学工程系石家庄050003

针对基于深度学习的遥感舰船检测算法存在精细化程度不足、检测效率低的问题,提出一种基于anchor-free的光学遥感舰船关重部位检测算法。所提算法以全卷积的单阶段目标检测(FCOS)算法为基准,在主干网络中引入全局上下文模块,提高网络的... 详细信息

针对基于深度学习的遥感舰船检测算法存在精细化程度不足、检测效率低的问题,提出一种基于anchor-free的光学遥感舰船关重部位检测算法。所提算法以全卷积的单阶段目标检测(FCOS)算法为基准,在主干网络中引入全局上下文模块,提高网络的特征表达能力;为更好地描述目标的方向性,在预测阶段构建了具有方向表征能力的回归分支;对中心度函数进行优化,使其具备方向感知和自适应能力。实验结果表明:在自建舰船关重部位数据集和HRSC2016上,所提算法的平均精度(AP)比FCOS算法有显著提升;与其他算法相比,所提算法在检测速度和检测精度上均表现优越,具有较高的检测效率。

关键词：深度学习遥感图像 anchor-free 舰船检测关重部位检测全卷积单阶段检测

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