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关于4G移动通信系统关键技术的多入多出技术研究

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考试周刊 2011年第75期 156-156页

作者：王娟南京信息职业技术学院通信学院

本文基于4G移动通信系统研究其多入多出技术的优缺点,以及多入多出技术与结合使用的技术理论。

关键词： 4G通信系统多入多出技术多载波传输

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基于频率特性的无线充电设备识别的研究

基于频率特性的无线充电设备识别的研究

作者：邓嘉霖中国科学技术大学

学位级别：硕士

近年来,品类繁多的移动电子设备满足了人们对信息化时代的需求,同时也带来了额外的设备充电困扰。在这样的背景下,新兴的无线充电技术应运而生,摆脱了传统充电导线的束缚。如今一些公共区域也已经部署了无线充电平台,如办公室、餐厅、... 详细信息

近年来,品类繁多的移动电子设备满足了人们对信息化时代的需求,同时也带来了额外的设备充电困扰。在这样的背景下,新兴的无线充电技术应运而生,摆脱了传统充电导线的束缚。如今一些公共区域也已经部署了无线充电平台,如办公室、餐厅、机场等。在物联网安全时代,如何在复杂且危险的网络环境中准确识别并有效监管这些设备,是物联网生态里各行各业都亟需解决的问题。在本文中,我们首次设计并实现了一种根据电路频率特性识别移动充电设备的系统。其中为了减轻充电接收端(RX)的负担,系统通过在发射端(TX)侧的测量来估计RX相对阻抗,从而不依赖于RX反馈通信。系统采用基于对偶频率现象的交错减法来消除理想阻抗项等无关变量,以获得基于频率特征的充电设备指纹。最后进一步通过归一化、以及基于离散弗雷歇距离的识别算法消除环境变化的影响,完成设备识别。为了提升识别后设备的充电效率,我们将识别算法接入多中继MIMO MRC-WPT系统并对其进行了系列优化。我们为该系统基于DQN的能量路由算法引入连通性约束,以避免产生无效决策路由;针对系统中缓存池更新缓慢的问题设计了一种自适应经验缓存策略,来动态调整缓存池容量从而加快充电设备移动后系统的响应时间;最后在几乎不影响系统准确度的前提下忽略隔离良好的中继间互感,从而减小了系统计算负担。我们为所涉及的系统搭建了基础原型,并进行广泛的实验评估。结果表明识别算法实现了 94.5%的整体准确率,并且所提出的指纹具有时间、位置和有效负载不变性。同时,多中继MIMOMRC-WPT系统在一系列优化下,系统冷启动和响应速度由1.2秒和2秒缩短至0.5秒和1秒,系统运行速度提升近一倍。

关键词：无线充电频率特性设备识别多入多出技术能量路由效率优化

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地基合成孔径雷达干涉测量技术及其应用

国土资源遥感 2017年第1期29卷 1-6页

作者：刘斌葛大庆李曼张玲王艳郭小方张晓博中国国土资源航空物探遥感中心北京100083 中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院北京100083

在简要讨论地基合成孔径雷达干涉测量(ground-based interferometric synthetic aperture radar,GB InSAR)技术原理的基础上,归纳了常规地基InSAR形变测量的主要处理流程。全面总结了地基干涉测量雷达系统的主要类型及其发展趋势,地基In... 详细信息

在简要讨论地基合成孔径雷达干涉测量(ground-based interferometric synthetic aperture radar,GB InSAR)技术原理的基础上,归纳了常规地基InSAR形变测量的主要处理流程。全面总结了地基干涉测量雷达系统的主要类型及其发展趋势,地基InSAR技术的主要应用领域以及目前存在的问题,对比分析了地基和星载InSAR在形变测量上的优势和不足。

关键词：地基合成孔径雷达干涉测量步进频率连续波调频连续波噪声雷达多入多出技术

基于电流调度和能量路由的无线能量传输网络的研究

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基于电流调度和能量路由的无线能量传输网络的研究

作者：华文雄中国科学技术大学

学位级别：硕士

近年来,数十亿计的智能设备走进千家万户,与此同时,为这些智能设备提供能量供给成为了生活中和工业界的刚需。与传统有线传输方式相比,无线能量传输有着多种优势:使用方便、低磨损率、无接口限制、安全性高等。因此无论在工业界还是学... 详细信息

近年来,数十亿计的智能设备走进千家万户,与此同时,为这些智能设备提供能量供给成为了生活中和工业界的刚需。与传统有线传输方式相比,无线能量传输有着多种优势:使用方便、低磨损率、无接口限制、安全性高等。因此无论在工业界还是学术界都存在大量的针对无线能量传输网络的优化工作。当基于多入多出技术的磁共振无线能量传输网络与多个中继端组件结合时,可以同时调整中继端（Relay）开关状态（即能量路由）和发射端（TX）电流（即电流调度）,以提高能量传输效率和距离。为了完成以上调度过程,以往的方法需要和接收端（RX）进行通信,通信的方式一般有两种:1)带外通信,使用额外通道实现,例如蓝牙等,这将会导致时间上和能量上的损耗;2)带内通信,能量接收端相互协调,利用反馈信息得到信道参数,复杂费时。在这项工作中,我们提出、设计和实现了一个多中继MIMO MRC-WPT系统,并设计了一个近似最优的能量路由和电流调度的联合优化方法,其不依赖任何RX的反馈。在不影响组合解的总体最优性的前提下,我们将联合优化问题详细地分解为两个子问题:底层电流调度和顶层能量路由。对于底层的电流调度问题,我们首先基于以往工作提出了 RX相关的带内反馈通信方案,以此计算得到最优的调度方案和结果,然后提出了一个与RX无关的近似最优解方案。对于顶层的能量路由问题,我们首先设计了一个1/2近似比的贪心算法,然后设计了基于深度Q网络（Deep Q-Network,DQN）的方法来进一步优化其效率结果。我们为所提出的系统建立了基础原型,并通过大量的实验来评估其功能和性能。相应的实验结果证明了所提算法的有效性,相比其他四种策略:无中继端、不可调中继端、基于贪婪和基于最短路径的策略,平均实现的能量传输效率（Power transfer efficiency,PTE）倍数为 3.2、1.43、1.34 和7.3倍。

关键词：无线充电磁谐振技术多入多出技术电流调度能量路由联合优化

一种应用于频率选择性信道的MIMO-MSK系统均衡解调方案

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中国科技论文 2017年第8期12卷 845-851页

作者：梁瀚樱尹长川北京邮电大学信息与通信工程学院北京100876

提出了1种可以应用于频率选择性衰落信道的多天线最小移频键控(multiple-input multiple-output minimum shift keying,MIMO-MSK)均衡解调方案,并研究了对应的信道估计算法。通过不同的多径信道对整个系统的性能进行仿真,仿真结果表明,... 详细信息

提出了1种可以应用于频率选择性衰落信道的多天线最小移频键控(multiple-input multiple-output minimum shift keying,MIMO-MSK)均衡解调方案,并研究了对应的信道估计算法。通过不同的多径信道对整个系统的性能进行仿真,仿真结果表明,所提出的MIMO-MSK系统方案可以有效地对抗频率选择性信道和信道的非线性失真。

关键词：均衡解调频率选择性信道多入多出技术最小移频键控空时编码

基于SCMA-OFDM/OQAM的光载无线通信系统关键技术研究

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基于SCMA-OFDM/OQAM的光载无线通信系统关键技术研究

作者：刘畅华中科技大学

学位级别：硕士

5G移动通信系统将于2020年左右商用,其网络速率将会达到10 Gbps,频谱效率会是4G的10倍,而且需要能够支持海量用户。为实现这一目标,新型多址接入技术、网络架构、调制技术的引入势在必行。正交频分多址(OFDMA)是4G移动网络的核心技术,... 详细信息

5G移动通信系统将于2020年左右商用,其网络速率将会达到10 Gbps,频谱效率会是4G的10倍,而且需要能够支持海量用户。为实现这一目标,新型多址接入技术、网络架构、调制技术的引入势在必行。正交频分多址(OFDMA)是4G移动网络的核心技术,其接入的用户数会受到可调度的时频资源的限制,已不能满足5G的高要求。稀疏码多址接入(SCMA)技术可以有效解决这一问题,它通过在时频资源之外引入稀疏分布的码本来实现用户的过载,从而提升用户数量。另一方面,偏移正交幅度调制的OFDM(OFDM/OQAM)具有低带外泄露和高频谱效率的优点,成为5G的潜在热门调制技术。此外,光载无线通信技术(ROF)因其低损耗、低成本和高速率的优点,成为了5G前传网络的可行方案。本文提出了基于SCMA-OFDM/OQAM的ROF系统,有效地提升了系统容量以及接入用户数目。本文的主要工作如下:(1)首先分析了5G移动通信系统的需求,引出一些新型技术——SCMA、OFDM/OQAM、ROF等。随后阐述了各技术的基本原理,并完成了算法的编写与仿真。(2)提出了基于SCMA-OFDM/OQAM技术的双向ROF系统,实验验证了1.932 Gb/s的SCMA-OFDM/OQAM信号在24.5 km光纤和0.3 m无线中的传输,并把接入的用户数量提升了50%。(3)引入多入多出(MIMO)技术和多芯光纤,构建了基于SCMA-OFDM/OQAM技术的4×4 MIMO-ROF系统,实现了11.04 Gb/s的SCMA-OFDM/OQAM信号在20km多芯光纤和0.4 m无线中的联合传输。与OFDM相比,SCMA-OFDM/OQAM可将系统容量提升65.2%。(4)设计了3种过载率更高的码本,并且基于所设计的3种SCMA码本和滤波正交频分复用技术构建了ROF实验系统。实验结果显示随着码本过载率增大,所能支持的用户数与系统容量都会增大,但误码率性能会降低,故可根据实际需求选用合适的码本。

关键词：光载无线通信稀疏码分多址接入偏移正交调制的正交频分复用多入多出技术

室内MIMO可见光通信系统信道相关性和信道间干扰研究

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室内MIMO可见光通信系统信道相关性和信道间干扰研究

作者：杭程南京邮电大学

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可见光通信使用白光发光二极管（LED）作为光源,具有能耗低、频谱资源丰富、保密性好等优点,是室内无线通信的一种有效补充。由于白光LED的调制带宽有限,限制了室内可见光通信系统传输速率的提升,使用多入多出（MIMO）技术是解决这一问... 详细信息

可见光通信使用白光发光二极管（LED）作为光源,具有能耗低、频谱资源丰富、保密性好等优点,是室内无线通信的一种有效补充。由于白光LED的调制带宽有限,限制了室内可见光通信系统传输速率的提升,使用多入多出（MIMO）技术是解决这一问题的主要技术。在实际的室内MIMO可见光通信中,信道之间的干扰和信道之间的相关性是影响其通信质量的主要因素,针对这两个问题,本文采用理论分析和实验仿真等方法,针对室内可见光通信信道相关性及信道间干扰等关键问题进行了全面深入的研究。论文首先简述了室内多入多出可见光通信系统的发展历程和研究现状,详细分析了室内可见光系统的模型和相关特性。论文全面分析和讨论了室内可见光通信系统中MIMO关键技术、室内MIMO可见光系统的相关特性和室内MIMO可见光系统通信质量的影响因素及一般解决方法。针对信道间干扰和信道间的相关性问题,论文提出了一种基于发送端选择的室内MIMO可见光系统的优化方法,通过对信道矩阵作奇异值分解确定实际有效的空分复用传输流,综合考虑系统容量和接收端误码率性能,在性能最优的传输流上分配相应的功率,理论分析和实验仿真表明,相比于传统的奇异值预编码算法,改进之后算法的系统容量最多可以提高80%;误码率在不超过15d B时便可降到系统要求。针对现有研究对接收机的优化主要集中在空分复用的情况,论文提出了一种基于空间调制的室内MIMO可见光系统接收机位置优化方法,通过对粒子群算法进行的优化,寻找使得系统容量最大的接收机位置即为最佳接收位置。通过理论分析和仿真实验,获得了空间调制情况下,使用不同MIMO方案室内接收机的最佳接收位置,同时验证了优化后的粒子群算法的收敛速度略快于未优化的算法。此外,针对不同的房间形状进行实验,使用上述方法,得到了不同房间形状下的接收机的最佳接收位置。

关键词：可见光通信多入多出技术信道间干扰信道相关性空间调制

基于AD9361的MIMO-OFDM同步定时接收系统

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吉林大学学报（信息科学版） 2021年第6期39卷 630-636页

作者：贺更新陈莹中国电子科技集团公司第39研究所西安710065

随着第五代通信技术的飞速发展,通信数据量快速增长,为解决通信效率低下的问题,提出一种更高数据传输速率及频率利用率的数据接收系统。通过分析AD9361技术在无线通信系统中的应用,设计了基于AD9361的多输入多输出(MIMO:Multiple-Input ... 详细信息

随着第五代通信技术的飞速发展,通信数据量快速增长,为解决通信效率低下的问题,提出一种更高数据传输速率及频率利用率的数据接收系统。通过分析AD9361技术在无线通信系统中的应用,设计了基于AD9361的多输入多输出(MIMO:Multiple-Input Multiple-Output)正交频分复用(OFDM:Orthogonal Frequency Division Multiplexing)同步定时接收系统。该系统不仅具有频谱利用率高、解调方式灵活以及通信速度快等优点,同时还在5G建设中具有重要意义。测试结果表明,基于AD9361的MIMO-OFDM定时收发同步系统具有较高的收敛性,该系统的现场可编程门阵列(FPGA:Field-Programmable Gate Array)资源占用情况整体良好,且采集数据较为稳定。同时,在数据定时接收同步过程中,该系统可有效避免误码率影响,不会发生符号间干扰(ISI:Inter Symbol Interference)与信道间干扰(ICI:Inter Channel Interference),并且定时接收同步系统符合传输信道标准,具有较高的无线通信稳定性。

关键词： AD9361收发器正交频分复用技术多入多出技术现场可编程逻辑门阵列无线通信

基于MIMO-OFDM的室内可见光通信系统研究

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基于MIMO-OFDM的室内可见光通信系统研究

作者：刘泽骏苏州大学

学位级别：硕士

随着技术的发展,白光LED(Light Emitting Diode)的应用越来越广泛,由于其拥有高亮度、低功耗和长寿命的特点,白光LED有望成为下一代照明设备。现如今,无线通信系统在生活中广泛应用,但常常受到频谱短缺和干扰的约束,另外,现在也倡导绿... 详细信息

随着技术的发展,白光LED(Light Emitting Diode)的应用越来越广泛,由于其拥有高亮度、低功耗和长寿命的特点,白光LED有望成为下一代照明设备。现如今,无线通信系统在生活中广泛应用,但常常受到频谱短缺和干扰的约束,另外,现在也倡导绿色通信,所以,人们希望白光LED室内照明的同时,也可以实现数据通信。可见光通信(Visible Light Communication,VLC)是通过驱动电路将电信号转换成光信号并通过LED发射出去,接收端通过光检测设备接收光信号,并提取其中有用的信号分量,从而实现通信。本文首先介绍了可见光通信的一般性理论,并针对传统的室内可见光通信模型提出一种可行的光源优化布局模型方案。其次,讨论可见光通信在室内传输时的系统性能,在以上模型基础上仿真分析可见光信道脉冲响应特点,分析由于多径效应造成的性能影响。再次,研究OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)和MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)的关键技术,并针对室内可见光通信系统提出合适的MIMO-OFDM方案。最后,本文对室内可见光通信的MIMO-OFDM方案进行论证,并结合实际应用,考虑针对室内可见光通信的多用户接入方案的问题,以及与电力线通信融合的基本原理。

关键词：可见光通信 LED 多入多出技术正交频分复用技术