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CDMA系统中的一种分布式功率控制算法

计算机工程与应用 2011年第19期47卷 118-120页

作者：辜方林张杭解放军理工大学通信工程学院南京210007

通过仿真、对比分析了一种基于效益函数的博弈功率控制(UBPC)算法与DPC功率控制算法用于CDMA系统的性能。结果表明恰当选择效益函数和代价函数后,博弈功率控制算法可解决DPC算法因用户数的增加而发散的问题,并且可以保证用户的QoS要求... 详细信息

通过仿真、对比分析了一种基于效益函数的博弈功率控制(UBPC)算法与DPC功率控制算法用于CDMA系统的性能。结果表明恰当选择效益函数和代价函数后,博弈功率控制算法可解决DPC算法因用户数的增加而发散的问题,并且可以保证用户的QoS要求及用户间的公平性,同时算法的收敛速度对用户数不敏感。

关键词：码分多址分布式功率控制算法目标信干比

基于单载波频域均衡的直接序列扩频自适应抗干扰技术

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通信学报 2022年第11期43卷 26-34页

作者：辜方林黄育侦赵莺赵海涛魏急波国防科技大学电子科学学院湖南长沙410073 军事科学院北京100097 北京信息通信技术研究中心北京100036

针对复杂多径信道环境下直接序列扩频系统性能受限问题,提出了一种单载波频域均衡(SCFDE)与直接序列扩频(DSSS)技术有机结合的自适应抗干扰扩频通信体制,其特点是通过频域均衡克服多径带来的频率选择性衰落,同时支持自适应调整扩频因子... 详细信息

针对复杂多径信道环境下直接序列扩频系统性能受限问题,提出了一种单载波频域均衡(SCFDE)与直接序列扩频(DSSS)技术有机结合的自适应抗干扰扩频通信体制,其特点是通过频域均衡克服多径带来的频率选择性衰落,同时支持自适应调整扩频因子实现系统传输速率与抗干扰能力的重构。进一步地,结合SCFDE频域均衡的特点,充分利用其接收端固有的快速傅里叶(FFT)变换过程实现对干扰强度、干扰类型等信息的伴随式检测与分析,在线优化选取频域承载点,提升系统对干扰,特别是阻塞式干扰的适应性。仿真结果表明,无论是高斯还是多径信道环境下,所提的基于SCFDE的直扩波形都具有良好的通信性能,且部分频带陷波对通信性能影响较小,验证了自适应优选信息频域承载点抗干扰的有效性。

关键词：直接序列扩频频域均衡自适应抗干扰

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基于非线性主成分分析的自适应变步长盲源分离算法

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计算机应用 2013年第5期33卷 1233-1236页

作者：辜方林张杭李伦辉解放军理工大学通信工程学院中国人民解放军75708部队

算法的迭代步长对于算法的收敛性能有着重要影响。针对固定步长的非线性主成分分析(NPCA)算法不能兼顾收敛速度和估计精度的情形,提出基于梯度的自适应变步长NPCA算法和最优变步长NPCA算法两种自适应变步长算法来改善其收敛性能。特别地... 详细信息

算法的迭代步长对于算法的收敛性能有着重要影响。针对固定步长的非线性主成分分析(NPCA)算法不能兼顾收敛速度和估计精度的情形,提出基于梯度的自适应变步长NPCA算法和最优变步长NPCA算法两种自适应变步长算法来改善其收敛性能。特别地,最优变步长NPCA算法通过对代价函数进行一阶线性近似表示,从而计算出当前的最优迭代步长。该算法的迭代步长随估计误差的变化而变化,估计误差大,迭代步长相应大,反之亦然;且不需要人工设置任何参数。仿真结果表明,当算法的估计精度相同时,与固定步长NPCA算法相比,两种自适应变步长NPCA算法相对固定步长NPCA算法都具有更好的收敛速度或跟踪性能,且最优变步长NPCA算法的性能优于基于梯度的自适应变步长NPCA算法。

关键词：盲源分离非线性主成分分析变步长

一种基于NPCA的自适应变步长盲源分离算法

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计算机工程与应用 2013年第8期49卷 206-208页

作者：蒋照菁辜方林张杭解放军理工大学通信工程学院南京210007

收敛速度和稳定误差是在线盲源分离算法的两个重要的性能指标。为了加快算法的收敛速度,提高算法的跟踪性能,提出一种基于NPCA的自适应变步长盲源分离算法。该算法的迭代步长随着输入信号和混合矩阵的变化而变化,因而具有更好的跟踪性... 详细信息

收敛速度和稳定误差是在线盲源分离算法的两个重要的性能指标。为了加快算法的收敛速度,提高算法的跟踪性能,提出一种基于NPCA的自适应变步长盲源分离算法。该算法的迭代步长随着输入信号和混合矩阵的变化而变化,因而具有更好的跟踪性能。仿真结果表明,该算法提高了NPCA算法的收敛速度和跟踪性能。

关键词：盲源分离自适应变步长非线性主成分分析

OFDM系统中存在IQ不平衡时的时域频偏估计算法

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电子技术应用 2016年第11期42卷 102-105页

作者：王非一辜方林王杉国防科学技术大学电子科学与工程学院湖南长沙410073

载波频偏是制约OFDM系统性能的重要因素。直接变频收发信机以其集成化、低功耗、低成本的优点得到广泛应用,但由于其射频前端模拟器件的不理想性会引入IQ不平衡,使估计算法性能下降。针对存在IQ不平衡时的载波频偏估计问题,一种新的基... 详细信息

载波频偏是制约OFDM系统性能的重要因素。直接变频收发信机以其集成化、低功耗、低成本的优点得到广泛应用,但由于其射频前端模拟器件的不理想性会引入IQ不平衡,使估计算法性能下降。针对存在IQ不平衡时的载波频偏估计问题,一种新的基于训练序列的时域CFO估计算法被采用。该算法采用QAM调制的PN序列作为训练序列,根据PN序列良好的自相关性和QAM信号的正则特性,利用接收信号与本地训练序列做互相关得到频偏估计。仿真结果表明,与现有算法相比,所提算法对IQ不平衡稳健性好,且具有良好的估计精度。

关键词： OFDM 直接变频收发机 IQ不平衡载波频偏

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CDMA卫星通信系统最优上行链路功率控制

计算机应用 2010年第9期30卷 2512-2514,2518页

作者：辜方林张杭崔志富解放军理工大学通信工程学院南京210007

针对码分多址(CDMA)卫星通信系统吞吐量受限于卫星转发器的饱和通量密度(SFD)的特点,提出了在此约束下最大化系统吞吐量的非线性规划功率控制模型,利用原始—对偶方法求解,通过地球站之间有限的信息交互,实现了一种分布式的功率控制算... 详细信息

针对码分多址(CDMA)卫星通信系统吞吐量受限于卫星转发器的饱和通量密度(SFD)的特点,提出了在此约束下最大化系统吞吐量的非线性规划功率控制模型,利用原始—对偶方法求解,通过地球站之间有限的信息交互,实现了一种分布式的功率控制算法。仿真结果表明,该算法能较快收敛且接收天线的功率通量密度有效收敛于饱和通量密度,相对于传统的分布式功率控制(DPC)算法,能有效提高系统的吞吐量。

关键词：卫星通信功率控制饱和通量密度吞吐量

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面向无线电监测与管理的可视化技术综述

计算机辅助设计与图形学学报 2020年第10期32卷 1569-1580页

作者：周芳芳谢慧萱罗晓波赵颖张健魏强辜方林中南大学计算机学院长沙410083 电子科技大学信息与通信工程学院成都610054 盲信号处理国家重点实验室成都610041 国防科技大学电子科学学院长沙410073

频谱是一种承载无线电通信的自然资源,无线电管理部门需对其管辖范围内的无线电通信进行监测和管理,保障频谱资源被高效有序地使用.可视化与可视分析作为一种数据分析、信息挖掘和辅助决策的重要技术,广泛应用于分析各类仿真和监测获得... 详细信息

频谱是一种承载无线电通信的自然资源,无线电管理部门需对其管辖范围内的无线电通信进行监测和管理,保障频谱资源被高效有序地使用.可视化与可视分析作为一种数据分析、信息挖掘和辅助决策的重要技术,广泛应用于分析各类仿真和监测获得的电磁大数据,以提升管理人员在无线电信号识别、无线电行为理解、通信干扰检测与处置、电磁环境态势感知等方面的能力.通过整理2000—2020年的相关文献,首先总结无线电监管发展历程和数据分析需求;然后从科学可视化、信息可视化和可视分析3个方面系统地梳理已有研究和应用场景;最后展望了该领域未来的研究方向.

关键词：无线电通信无线电监测与管理电磁大数据科学可视化信息可视化可视分析

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一种基于随机森林的OFDM系统自适应算法

信号处理 2024年第6期40卷 1007-1018页

作者：王波刘潇然熊俊辜方林张晓瀛国防科技大学电子科学学院湖南长沙410073

针对动态变化的信道环境,自适应正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)系统可以对子载波间隔和循环前缀长度进行调整,以最大化系统的吞吐量。为了能够快速准确地找到OFDM系统在不同信道环境中的最优子载波间... 详细信息

针对动态变化的信道环境,自适应正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)系统可以对子载波间隔和循环前缀长度进行调整,以最大化系统的吞吐量。为了能够快速准确地找到OFDM系统在不同信道环境中的最优子载波间隔和循环前缀长度取值,本文提出了基于随机森林的OFDM系统自适应算法。随机森林算法基于集成的思想,能够有效处理高维度数据,并且具有高效率、高准确率和强泛化能力等优势,可以在复杂的数据场景下进行有效的分类。通过提取通信过程中信噪比、用户移动速度、最大多普勒频率和均方根时延扩展等信道特征与OFDM系统的子载波间隔和循环前缀长度组成训练样本,利用随机森林算法创建了OFDM系统参数多分类模型。所提模型可以根据输入的信道特征,实现OFDM系统子载波间隔和循环前缀长度的自适应分配。同时,针对训练样本主要集中在少数几个系统参数类别的情况,利用合成少数类过采样技术对较少样本数的类别进行扩充,满足了随机森林算法对训练样本类别平衡化的需求,进一步提高了算法的分类准确率。相比传统的自适应算法,所提算法具有更高的分类准确率和模型泛化能力。分析和仿真结果表明,与子载波间隔和循环前缀长度固定的OFDM系统相比,本文所提出的自适应算法能够准确选择出最优的系统参数,可以有效地减轻信道中符号间干扰和子载波间干扰的影响,从而在整个信噪比范围上提供最大的平均频谱效率。基于随机森林的OFDM系统自适应算法能够动态地分配子载波间隔和循环前缀长度,增强OFDM系统的通信质量和抗干扰能力,实现在不同信道环境下的可靠传输。

关键词：正交频分复用合成少数类过采样技术随机森林自适应算法

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新型直接序列扩频通信方法

通信学报 2023年第12期44卷 78-85页

作者：辜方林彭进霖黄育侦曹圣群赵海涛魏急波国防科技大学电子科学学院湖南长沙410073 军事科学院北京100097 智能感知与处理实验室北京100094

针对传统直接序列扩频通信复杂多径环境下性能受限且频谱利用效率低的问题,提出了一种时频混合直接序列扩频接收机结构的循环前缀(CP)块传输结构扩频系统,采用频域最大比合并(MRC)同时实现均衡和解扩过程,在获得最佳接收性能的同时,省略... 详细信息

针对传统直接序列扩频通信复杂多径环境下性能受限且频谱利用效率低的问题,提出了一种时频混合直接序列扩频接收机结构的循环前缀(CP)块传输结构扩频系统,采用频域最大比合并(MRC)同时实现均衡和解扩过程,在获得最佳接收性能的同时,省略了IFFT过程,显著降低了计算复杂度。在此基础上,提出了利用恒包络零自相关(CAZAC)序列取代m序列作为扩频序列,在不增加计算复杂度的同时显著提升系统的性能。最后,提出了一种基于循环码移位键控(CCSK)的高速扩频通信方法,解决了传统直接序列扩频频谱利用效率低、传输速率受限的问题,并利用傅里叶变换时域循环移位的性质,设计了一种低实现复杂度的CCSK解扩方法,将CCSK解扩所需的乘法次数由O(N^(2))降为O(Nlog N),极大减少了资源消耗。仿真结果表明,相较于已有直接序列扩频方法,所提方法无论是在高斯还是复杂多径信道环境下均获得了3 dB左右的性能增益。

关键词：直接序列扩频最大比合并循环码移位键控实现复杂度

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