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基于循环延迟分集技术的H.264码流传输策略

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基于循环延迟分集技术的H.264码流传输策略

作者：周宇安徽大学

学位级别：硕士

H.264/AVC (H.264/Advanced Video Coding)标准是国际电信联盟远程通信标准化组(ITU-T:Telecommunication Standardization Sector for International Telegraph Union)的视频编码专家组(VCEG:Video Coding Experts Group)和国际标准化组织(ISO:International Organization for Standards)的活动图像专家组(MPEG:Moving Pictures Experts Group)联合提出的新一代视频压缩编码国际标准。该标准在以往的视频压缩编码标准基础上创造性的提出了许多新思路,对编解码算法做出了重大改进,优化了编码性能,也大大提高了对网络的亲和性。这些优势使得H.264/AVC在很多视频应用的场景中得到了广泛的应用。而随着无线移动通信技术的不断发展,利用无线信道传输视频也已成为一个研究热点。由于视频信息具有容量大的特点,对信道容量和性能有较高的要求,而作为下一代通信4G标准核心技术之一的多输入多输出(MIMO:Multiple Input Multiple Output)技术正好迎合了视频通信的这一要求,因此将H.264标准编码的视频传输放置于MIMO系统中,将能有效结合二者的优势,提高无线多媒体通信的质量。本文针对H.264视频编码标准与MIMO系统结合进行了研究,提出了一种在MIMO系统中进行视频传输的策略。具体研究内容如下：(1)阐述视频编码标准H.264的特点,并在此基础上重点介绍与本文研究内容密切相关的H.264码流结构,通过对码流结构的深入剖析,探讨了基于网络抽象层单元(NALU:Network Abstraction Layer Unit)的不等差错保护(UEP：Unequal Error Protection)方案。(2)详细介绍MIMO系统与空时编码、空频编码方案,对方案中采用的循环延迟和天线分组技术进行深入探讨,并针对H.264码流传输的特殊要求,对采用了循环延迟技术与天线分组技术相结合的MIMO系统进行改进。(3)针对H.264码流在传输中对不等差错保护(UEP)的要求,结合提出方案的特点,设计了一种基于MIMO系统的视频传输策略。仿真结果表明,同时采用了循环延迟和天线分组技术的策略使重建视频的质量得到了较大的提高。

关键词： H.264 数据分割循环延迟天线分组不等差错保护

基于循环延迟分集的协作频谱感知信息传输方案研究

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基于循环延迟分集的协作频谱感知信息传输方案研究

作者：胡德超安徽大学

学位级别：硕士

频谱是一种不可再生的自然资源,其总量有限,随着无线通信网络的高速发展,频谱的短缺现象已经越来越明显。认知无线电（CR, Cognitive Radio）技术能通过对周围无线电环境的感知,动态使用当前未被占用的授权频谱,从而提高频谱资源的利用... 详细信息

频谱是一种不可再生的自然资源,其总量有限,随着无线通信网络的高速发展,频谱的短缺现象已经越来越明显。认知无线电（CR, Cognitive Radio）技术能通过对周围无线电环境的感知,动态使用当前未被占用的授权频谱,从而提高频谱资源的利用率。为了能及时发现新的可用频谱,即“频谱空穴”、及时退出“频谱空穴”,作为认知无线电的核心技术的频谱感知技术的准确性和有效性显得尤为重要。在协作频谱感知系统中,当CR用户处于多径衰落环境中时,感知信息的传输效率将大大降低,直接影响协作频谱感知系统的可靠性。在协作频谱感知系统中,系统感知的可靠性不仅依赖于良好的检测方法,感知信息的传输方案也起着至关重要的作用。在协作频谱感知的信息传输阶段,现有的感知信息传输方案需要根据不同的感知场景和感知模型选取适当的感知信息传输模型,感知信息传输模型的不同导致信息编码方案的不同,编码设计复杂且灵活性较低。论文针对协作频谱感知系统中CR用户数的不同分析了一种统一的感知信息传输模型,同时结合感知信息的特点,研究了一种基于循环延迟的全分集感知信息编码传输方案。该方案结合预编码和循环延迟技术获取系统的全分集增益,编码设计简单,而且由于具有统一的传输模型,系统的检测模型也统一,灵活性较高,具有更加普遍的意义。论文通过分析协作频谱感知系统的特点,将系统中的多个CR用户和融合判决中心等效为“虚MIMO （Multiple-Input Multiple-Output,多输入多输出）系统”的发射天线和接收天线,对检测得到的感知信息进行编码传输,有机结合多子载波传输、频域预编码、OFDM （Orthogonal Frequency Division Multiplexing,正交频分复用）、循环延迟技术来获取系统的空间分集和频率分集,降低了多径衰落环境下感知信息传输的错误丢失率。最后通过仿真分析证明论文研究的全分集感知信息编码传输方案可以降低协作频谱感知系统的虚警概率和漏检概率,提高了频谱感知的可靠性。

关键词：认知无线电协作频谱感知循环延迟 MIMO 空频编码

Hybrid Bandwidth Scheduling for CAN-based Networked Control Systems

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自动化学报 2007年第9期33卷 963-967页

作者： BAI Tao WU Zhi-Ming Department of Automation Shanghai Jiao Tong University Shanghai 200030 P.R. China Department of Automation Taiyuan University of Science and Technology Taiyuan 030024 P. R. China

安排计划的混合带宽被建议为基于罐头的联网的控制系统改进服务和带宽利用的质量。它为两个联合率 monotonic 和改进圆知更鸟的计划即时、非即时的数据。而且，就控制的限制而言，性能和网络 schedulability，一个启发式的分支和界限与... 详细信息

安排计划的混合带宽被建议为基于罐头的联网的控制系统改进服务和带宽利用的质量。它为两个联合率 monotonic 和改进圆知更鸟的计划即时、非即时的数据。而且，就控制的限制而言，性能和网络 schedulability，一个启发式的分支和界限与基因算法(GA ) 算法被介绍让控制数据最小化他们不适当的安排引起的带宽占有和神经质。剩余带宽被建议规模分配到非即时的数据圆知更鸟的计划以便他们的网络负担被平衡。

关键词：带宽网络控制系统 QOS 拒绝服务网络诱导延迟循环延迟

NGB-W系统中基于星座旋转的BICM的实现与性能分析

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电视技术 2015年第5期39卷 101-103,108页

作者：石春燕宋荣方南京邮电大学江苏南京210000

下一代无线广播网(Next Generation Broadcast-Wireless,NGB-W)中,利用复平面星座点的星座旋转以及星座点的同相分量与正交分量的交织,提出了一种更为有效的比特交织编码调制(Bit Interleaved Coded Modulation,BICM)技术方案。发送端... 详细信息

下一代无线广播网(Next Generation Broadcast-Wireless,NGB-W)中,利用复平面星座点的星座旋转以及星座点的同相分量与正交分量的交织,提出了一种更为有效的比特交织编码调制(Bit Interleaved Coded Modulation,BICM)技术方案。发送端采用这种比特交织编码调制技术,接收端可以通过引入信号空间分集来提升系统性能。仿真结果表明:由星座旋转带来的系统性能增益随信道的不同、调制阶数的不同以及LDPC编码率的不同而产生差异。

关键词：下一代无线广播网星座旋转循环延迟信号空间分集调制信道低密度奇偶校验编码

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基于中继传输的协作频谱感知方案研究

基于中继传输的协作频谱感知方案研究

作者：刘燕茹安徽大学

学位级别：硕士

随着无线通信的迅速发展,对频谱资源的需求越来越旺盛,认知无线电技术是解决频谱资源稀缺的有效的技术。频谱感知是认知无线电的核心技术,能够及时地检测到可用的频谱,同时避免对授权用户的干扰。协作频谱感知技术是多个认知用户协作工... 详细信息

随着无线通信的迅速发展,对频谱资源的需求越来越旺盛,认知无线电技术是解决频谱资源稀缺的有效的技术。频谱感知是认知无线电的核心技术,能够及时地检测到可用的频谱,同时避免对授权用户的干扰。协作频谱感知技术是多个认知用户协作工作,相比较单用户频谱感知技术,可以更加稳定可靠地提供感知信息,降低系统的虚警概率和漏检概率,成为近几年频谱感知技术的研究热点。当认知用户与融合判决中心之间的信道存在障碍物遮挡时,传统的协作频谱感知方案由于一部分感知信息的丢失,导致系统可靠性将会大大地降低。本文针对上述问题,在总结了现有的各种频谱感知方法的基础上,研究了基于中继传输的协作频谱感知方案。该方案结合正交频分复用、线性复数域编码以及循环延迟技术,把协作频谱感知和协作中继传输有机地结合起来,很好地解决了认知用户与融合判决中心之间存在障碍物遮挡时多用户信息丢失的问题,具有一定的实际应用和理论研究的价值。论文的主要研究工作如下：首先,本文研究了频谱感知的本地检测算法及优缺点,针对单用户检测的局限性,引入了多用户协作频谱检测的概念,并详细研究了融合判决准则。随后本文简单地介绍了中继传输的一些简单模型,并且在传统的单链路的基础上,着重研究了双链路两跳传输模型,为论文的核心部分奠定理论基础。其次,在以上研究的基础上,本文重点研究了存在遮挡的多用户协作频谱感知方案,构造了存在遮挡的多用户协作频谱感知模型,整个协作频谱感知的过程共分为四个时隙来完成。在第一个时隙内,每个认知用户进行独立地进行频谱感知,得到最初的感知信息;在后三个时隙内,结合中继传输技术,认知用户把自己的感知信息发送给融合中心做最终的融合判决。在该方案中,通过对每个认知用户的感知信息进行编码传输来获得系统的分集增益,同时多次采用循环延迟技术,提高系统的检测性能,降低系统检测的复杂度。最后通过仿真分析证明了本文研究的方案在一定程度上避免了感知信息的丢失,可以有效地降低虚警概率和漏检概率,提高系统的感知性能。

关键词：协作频谱感知协作中继传输能量检测线性复数域编码循环延迟

高速率无线通信中资源分配和预编码方案的研究

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高速率无线通信中资源分配和预编码方案的研究

作者：姚以静安徽大学

学位级别：硕士

随着无线通信和物联网技术的发展,终端用户呈现了爆炸性增长,无线通信系统也开始向异构化、超密集化、边缘智能化的方向发展。未来无线通信也将具有超高连接数、超高速率等特征,这为无线通信系统的设计和部署带来巨大挑战。功率域非正... 详细信息

随着无线通信和物联网技术的发展,终端用户呈现了爆炸性增长,无线通信系统也开始向异构化、超密集化、边缘智能化的方向发展。未来无线通信也将具有超高连接数、超高速率等特征,这为无线通信系统的设计和部署带来巨大挑战。功率域非正交多址接入能够实现大量终端用户的接入,并提高频谱效率。但实际中准确获取实时CSI的难度很大,因此需对统计信道NOMA系统的性能分析和优化方法进行深入研究。未来无线通信需要既具有频谱效率又具有能源效率的新有效范例。太赫兹通信被认为是一种很有前途的技术,但由于其带宽特性,路径分量在不同的子载波频率上分裂成完全分离的空间方向。这使得现有高能源效率的混合预编码方案无法直接应用于太赫兹通信,因此需对宽带混合预编码方案进行深入研究。具体研究工作如下:(1)在统计信道下行NOMA系统中,针对系统和速率的最大化无法直接进行求解的问题,提出了一种基于机器学习的分步资源分配优化方案。首先,为实现系统和速率和用户公平性之间的折中,推导了系统吞吐量公式。然后,根据系统吞吐量最大化问题的组合特征将其分为功率分配和用户分组两个子问题。最后,将子问题的求解分为两个阶段。在第一阶段,基于用户的任意两两分组,采用改进的遗传算法,进行各组组内吞吐量最大化的组内功率分配。在第二阶段,基于第一阶段的结果,采用匈牙利算法,确定系统吞吐量最大化的用户分组集合。通过具有统计CSI和完美CSI的NOMA用户遍历速率对比,验证了统计CSI排序处理的有效性。与传统正交多址接入方案和使用随机用户分组、固定用户分组的NOMA方案相比,所提方案能够有效提升系统吞吐量性能。(2)在具有传统混合预编码结构的太赫兹下行通信系统中,针对波束扩散问题,提出了一种基于循环延迟的宽带混合预编码方案。首先,为构建基于循环延迟的混合预编码框架。在传统全连接混合预编码结构的每根天线上放置一个延迟单元,引入频率相关相移来补偿波束扩散。然后,通过最大化子载波的阵列增益,确定每根天线上延迟单元的单位延迟量,但存在单位延迟量不统一的问题。最后,通过模拟预编码的设计,在保障各子载波的阵列增益的最大化的同时,实现每根天线上延迟单元的单位延迟量的统一。通过仿真验证了所提方案能够在任意子载波处实现100%的阵列增益,并且适应不同带宽和不同发送天线数情况下波束扩散问题的解决。与现有方案相比,所提方案的可达速率性能逼近全数字预编码方案,并具有高能源效率的优势。

关键词：非正交多址接入资源分配太赫兹通信波束扩散循环延迟