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基于多波束训练的毫米波信道混合预编码方法

北京邮电大学学报 2024年第1期47卷 13-18页

作者：聂益芳何希平唐亮贵李余杨军超重庆工商大学人工智能学院重庆400067

无线毫米波通信具有大量可用带宽,为了降低系统成本和功耗,又支持多个数据流传输,提出了一种采用多波束训练和迭代更新的方式设计无线毫米波信道混合预编码器的方法。为了最大化频谱效率,所提方法首先采用多波束训练的方式估计信道主要... 详细信息

无线毫米波通信具有大量可用带宽,为了降低系统成本和功耗,又支持多个数据流传输,提出了一种采用多波束训练和迭代更新的方式设计无线毫米波信道混合预编码器的方法。为了最大化频谱效率,所提方法首先采用多波束训练的方式估计信道主要来波角度并形成备选波束集合;其次,采用迭代更新的方式优化设计射频域模拟预编码器;根据已经确立的等效信道,建立频谱效率满足一定限制条件下的凸优化数学模型并进行求解,从而确立最优的等效信道和数字基带预编码器。数值仿真与实验结果表明,在用户信道相似度较高的情况下,所提方法具有比现有混合预编码方法更优的频谱效率。

关键词：无线毫米波信道混合预编码迭代多波束训练等效信道优化设计

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上行多用户MIMO系统用户干扰抵消检测方案

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华中科技大学学报（自然科学版） 2009年第9期37卷 12-15页

作者：黑永强李晓辉肖竹西安电子科技大学综合业务网国家重点实验室陕西西安710071

给出了一种利用正交空时分组码（OSTBC）构造正交空时（OST）矩阵的新方法，并验证了不同的OST矩阵相乘结果仍为OST矩阵这一结论．在此基础上，提出一种新的多用户多输入多输出（MIMO）上行传输系统检测方案．首先利用用户等效OST信道... 详细信息

给出了一种利用正交空时分组码（OSTBC）构造正交空时（OST）矩阵的新方法，并验证了不同的OST矩阵相乘结果仍为OST矩阵这一结论．在此基础上，提出一种新的多用户多输入多输出（MIMO）上行传输系统检测方案．首先利用用户等效OST信道特性对接收信号进行等效信道变换，然后通过连续用户干扰抵消实现各用户发送数据的分离．仿真结果表明，当误码率为1×10^-3时，本文算法较CZF算法和MMSE-ML算法有2～3dB的信噪比增益，同时具有更低的译码复杂度．

关键词：多用户检测等效信道干扰抵消空时分组码多输入多输出

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低复杂度上行多用户MIMO检测算法

通信学报 2010年第8期31卷 114-120页

作者：黑永强李晓辉易克初杨宏西安电子科技大学综合业务国家重点实验室陕西西安710071 中国空间技术研究院总体部北京100094

针对上行多用户MIMO系统,提出了一种新的空时检测算法。算法首先对接收信号进行线性重组,然后采用正交于各用户干扰集的匹配滤波向量来消除多用户间干扰,最后各用户利用等效信道的正交性实现线性译码。给出了非理想信道环境下算法的设... 详细信息

针对上行多用户MIMO系统,提出了一种新的空时检测算法。算法首先对接收信号进行线性重组,然后采用正交于各用户干扰集的匹配滤波向量来消除多用户间干扰,最后各用户利用等效信道的正交性实现线性译码。给出了非理想信道环境下算法的设计。理论分析及仿真结果表明,该算法具有复杂度低和顽健性好的优势,且性能优于其他检测算法。

关键词：多用户空时编码检测等效信道

基于GMD-DPC/THP的两组Alamouti非线性预编码系统

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计算机应用研究 2019年第7期36卷 2108-2111页

作者：尚应博赵悠悠穆晓敏张建康郑州大学信息工程学院郑州450001 东南大学移动通信国家重点实验室南京210096

针对Alamouti空时块编码复用增益损失的问题,提出了两组Alamouti编码方案。在此基础上,为了改善系统的误码率(BER)性能和简化接收端复杂度,提出了将几何均值分解(GMD)算法和非线性预编码技术相结合的两组Alamouti传输方案。该方案的设... 详细信息

针对Alamouti空时块编码复用增益损失的问题,提出了两组Alamouti编码方案。在此基础上,为了改善系统的误码率(BER)性能和简化接收端复杂度,提出了将几何均值分解(GMD)算法和非线性预编码技术相结合的两组Alamouti传输方案。该方案的设计方法为:首先等效出两组Alamouti空时块编码系统的信道矩阵;进而,通过GMD算法对等效信道矩阵进行收发端联合设计;最后,在发射端应用脏纸(dirty paper coding,DPC)和Tomlinson-Harashima precoding(THP)非线性预编码技术,消除发送信号间的干扰,从而使系统获得更好的误码率性能。通过仿真结果对比发现,提出的系统可以显著地改善误码率性能。

关键词：空时块编码非线性预编码几何均值分解脏纸编码等效信道

NAND闪存中基于缩短极化码的纠错编码技术研究

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NAND闪存中基于缩短极化码的纠错编码技术研究

作者：姜自强西南交通大学

学位级别：硕士

随着科技的进步,存储技术也在不断的发展,闪存因其高性能低成本而成为应用最广泛的非易失性存储器。随着制造工艺的进步,虽然闪存的容量不断增加、成本不断降低,但闪存中数据的可靠性越来越难以保证,这导致闪存在存储数据过程中出现错误... 详细信息

随着科技的进步,存储技术也在不断的发展,闪存因其高性能低成本而成为应用最广泛的非易失性存储器。随着制造工艺的进步,虽然闪存的容量不断增加、成本不断降低,但闪存中数据的可靠性越来越难以保证,这导致闪存在存储数据过程中出现错误,降低闪存芯片的使用寿命。为此,闪存中应用了纠错编码（Error-Correcting Codes,ECC）差错控制技术,以确保正确的对闪存进行写入和读取。本文首先对NAND闪存和极化码进行了详细的介绍。对于NAND闪存,首先介绍了它的基本组成结构,然后介绍了它的三个基本操作:读取、编程和擦除,最后介绍了它的差错控制技术,其中,差错控制技术是保证存储于NAND闪存中的数据可靠性的重要手段,本文研究的重点就是差错控制技术中的纠错编码技术。对于极化码,首先介绍了它的编码原理,然后介绍了目前主流的三种译码算法:串行抵消译码算法（Successive Cancellation,SC）、串行抵消列表译码算法（Successive Cancellation List,SCL）和基于循环冗余校验（Cyclic redundancy check,CRC）的串行抵消列表译码算法（CRC-SCL）,最后介绍了系统极化码,并对极化码及其系统码进行了仿真。其次,本文研究了缩短极化码及其系统码,并对它们进行仿真设计与分析。由于极化码的码长N必须是2的幂次,而闪存芯片的写入粒度是一页,它的大小通常不是2的幂次,所以必须要将极化码进行缩短处理,使极化码的码长N适配闪存页的大小。本文还引入缩短系统极化码以解决缩短极化码非常消耗闪存读取信息位开销的问题。接着,本文提出了一种用于闪存的基于等级调制的极化码设计方法。该方法使用等级调制方案来解决过度编程问题和电荷泄漏问题,从而提高了闪存的使用寿命。本文还利用等级调制的等效信道概率模型,在高信噪比的条件下,应用基于等级调制的极化码对实际信道与等效信道进行仿真和性能对比。最后,对本文所做的全部工作内容进行了总结,并简要说明了本文研究工作的不足之处和今后的研究方向。

关键词： NAND闪存极化码等级调制等效信道

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比特翻转译码算法及其在密钥协商方面的应用

比特翻转译码算法及其在密钥协商方面的应用

作者：王春丽南京邮电大学

学位级别：硕士

LDPC码(Low-Density Parity-Check Codes,低密度奇偶校验码),以其非常优异的译码性能和相对简单的译码算法使之成为信道编码领域的研究热点。在LDPC码译码算法中,主要有BF(Bit-Flipping,比特翻转)译码算法和BP(Belief-Propagation,置信... 详细信息

LDPC码(Low-Density Parity-Check Codes,低密度奇偶校验码),以其非常优异的译码性能和相对简单的译码算法使之成为信道编码领域的研究热点。在LDPC码译码算法中,主要有BF(Bit-Flipping,比特翻转)译码算法和BP(Belief-Propagation,置信传播)译码算法。BF算法复杂度低,但是性能较差,只能应用于性能要求不高的场合;BP算法性能很好,但是其译码复杂度也相对较高。为了在译码性能和复杂度之间取得良好的折中,很多学者对此进行深入研究,提出了很多改进型的译码算法。LDPC码的译码性能优异,考虑将LDPC码译码算法融入无线信道的密钥协商过程中。通过无线信道密钥提取方案提取的密钥序列中存在不一致比特,为了通信安全,需要对两密钥序列进行密钥协商。通常的密钥协商过程是通信双方在公开信道上交互信息,但由于无线信道的开放性,交互的信息会被泄露。融入LDPC码比特翻转类译码算法的无线密钥协商机制,协商过程中通信双方不需要在公开信道上交互信息,避免了交互信息的泄露,提高了密钥序列的安全性。通信双方的密钥序列经过融入LDPC码译码算法的密钥协商机制后,密钥不一致率降低。针对以上问题对LDPC码的译码机制及其在密钥协商中的应用进行了研究,主要内容如下:(1)文中主要对LDPC码的比特翻转译码算法包括BF算法、WBF算法、IMWBF算法进行了分析,分析了影响比特翻转译码算法性能和复杂度的因素,提出了一种新的比特翻转译码算法--SNWBF译码算法。相对于WBF算法,SNWBF译码算法考虑了自身变量节点可靠性因素;相对于IMWBF译码算法,SNWBF算法不需要较多的存储空间,在译码性能和复杂度之间取得良好的折中。(2)密钥协商的本质是纠正错误码元,LDPC码属于纠错码,本文提出了融入LDPC译码算法的无线密钥一致性协商机制。通常的密钥协商过程是基于BSC信道的,但是在协商过程中只利用了通信双方的序列和协商比特信息,并没有充分利用信道信息,因此文中设计了等效信道的框架,并提出一种在等效信道下基于LDPC编译码的协议机制。在此协议机制中,无线信道下采用Mathur等人提出的Level-Crossing算法(LCA)提取密钥的过程构成了本协议中的等效信道,该机制对LCA提取后的密钥协商信息进行建模,推导了等效信道的最佳似然比,并据此采用LDPC码简单的加权比特翻转等译码算法来有效进行密钥协商。

关键词：低密度奇偶校验码比特翻转密钥协商等效信道

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一种低复杂度上行多用户MIMO检测算法

电子对抗 2013年第3期 28-32,47页

作者：马俊王大鸣崔维嘉解放军信息工程大学郑州450002

针对多用户MIMO上行传输系统提出了一种低复杂度的检测算法，该算法将当前处理的用户信道矩阵投影到已经处理用户信道矩阵的零空间上，以构造等效信道矩阵，从而保证该用户不受到前面用户的干扰。然后将多用户信道矩阵分解为正交矩阵与... 详细信息

针对多用户MIMO上行传输系统提出了一种低复杂度的检测算法，该算法将当前处理的用户信道矩阵投影到已经处理用户信道矩阵的零空间上，以构造等效信道矩阵，从而保证该用户不受到前面用户的干扰。然后将多用户信道矩阵分解为正交矩阵与块上三角矩阵的乘积，这样可以利用干扰抵消的方法从下至上逐次检测出各个用户的发送信号。与传统的BD算法相比，本文算法较大地减少了在分解出的单用户MIMO系统中的运算量，并且保留了更多的用户信号的维度分量。仿真结果表明本文算法具有检测性能好和复杂度低的特点。

关键词：多用户MIMO 上行链路信道矩阵分解等效信道

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一种用于大规模MIMO的改进信号检测算法

微处理机 2017年第3期38卷 42-45,51页

作者：杨奕重庆金美通信有限责任公司重庆400030

针对大规模MIMO系统信号检测在高阶调制模式性能较差的问题,论文提出了一种基于等效信道维度自适应变化的改进分层RTS算法。该算法在分层RTS算法基础上,根据等效信道矩阵维度变化自适应的改变最大搜索步数。在等效信道矩阵维度较小时,... 详细信息

针对大规模MIMO系统信号检测在高阶调制模式性能较差的问题,论文提出了一种基于等效信道维度自适应变化的改进分层RTS算法。该算法在分层RTS算法基础上,根据等效信道矩阵维度变化自适应的改变最大搜索步数。在等效信道矩阵维度较小时,用较小的最大搜索步数避免迂回搜索;在等效信道矩阵维度较大时,用较大的最大搜索步数让搜索的范围更广,增强搜索能力,提高检测性能。仿真结果表明,算法在低复杂度的情况下提高了信号检测能力,提升了系统的可靠性。

关键词：多输出多输入系统信号检测主动禁忌搜索误码率性能等效信道高阶调制

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提升MIMO信道容量的空时跳变去相关方法

信息工程大学学报 2017年第3期18卷 262-266页

作者：郭素霞金梁季新生国家数字交换系统工程技术研究中心河南郑州450002

从提升空域信道差异角度出发,提出一种空时跳变去信道相关性的方法。该方法在不同子信道上叠加不同的动态变化的"人工信道",通过提升子信道差异达到去信道相关的目的。仿真结果表明,在收发相关矩阵相关系数和信噪比为16d B时,结合注水... 详细信息

从提升空域信道差异角度出发,提出一种空时跳变去信道相关性的方法。该方法在不同子信道上叠加不同的动态变化的"人工信道",通过提升子信道差异达到去信道相关的目的。仿真结果表明,在收发相关矩阵相关系数和信噪比为16d B时,结合注水功率分配方案,文章方法可提升MIMO信道容量1.4倍。

关键词：空时跳变人工信道等效信道相关系数