This paper derives new and exact closed-form expressions for the average symbol error rate(SER) of square M-ary quadrature amplitude modulation(M-QAM) in wireless communication systems over theα-μfading channels sub...This paper derives new and exact closed-form expressions for the average symbol error rate(SER) of square M-ary quadrature amplitude modulation(M-QAM) in wireless communication systems over theα-μfading channels subject to an additive non-Gaussian noise. The obtained expressions take into account static and mobile wireless receivers. In addition, a closed-form expression for the outage probability in mobile networks is obtained. Please note that all derived expressions in this paper a valid for integer and non-integer values of the fading parameters. Analytical results are presented to study the impact of noise shaping parameter, severity of fading, and mobility on the average SER. Monte-Carlo simulations results are also provided to validate the accuracy of the analytical results.展开更多
视频卫星稳像是实现卫星视频高精度应用的前提和基础。由于卫星姿态指向精度不足以及平台姿态稳定度不足等原因,通常需要引入基于图像配准的稳像技术以实现视频凝视的效果;然而在观测海上目标时,由于没有控制点标校,帧间无法开展基于特...视频卫星稳像是实现卫星视频高精度应用的前提和基础。由于卫星姿态指向精度不足以及平台姿态稳定度不足等原因,通常需要引入基于图像配准的稳像技术以实现视频凝视的效果;然而在观测海上目标时,由于没有控制点标校,帧间无法开展基于特征点的配准,所以天基凝视视频相机在观测时经常会出现目标在像面上反复跳变的问题。提出一种基于海上多目标舰船检测的全局前景视频稳像GFVS(global foreground video stabilization)方法,构建高斯误差模型,通过优化后位置和原始位置的偏差修正像面错位,最后进行稳像视频合成。实验结果表明,该方法能够有效解决海上控制点不足时抖动图像难以配准的问题,得到更加稳定的凝视视频效果,应用吉林一号卫星星座采集的两组卫星数据进行验证实验,最终稳像的误差能够控制在0.9个像素以内。展开更多
数据质量问题和模式参数化方案的非完备性是陆面模拟中不确定性的主要来源。本文将高斯误差传播原理(Gaussian Error Propagation,GEP)应用于通用陆面模式(the Common Land Model,CoLM),研究关键的植被和土壤属性参数随机误差在模式中...数据质量问题和模式参数化方案的非完备性是陆面模拟中不确定性的主要来源。本文将高斯误差传播原理(Gaussian Error Propagation,GEP)应用于通用陆面模式(the Common Land Model,CoLM),研究关键的植被和土壤属性参数随机误差在模式中的传播,确定由此类误差导致的CoLM模拟的不确定性。结果表明:(1)基于本研究给定的土壤和植被参数的不确定性,CoLM模拟的表层土壤温度、土壤湿度和植被蒸散通量(植冠蒸腾+地表蒸发)的相对误差分别为0.11%、34.07%和5.58%;砂土和稀疏森林上模拟效果最差。土壤参数随机误差对CoLM模拟的影响高于植被参数,而土壤水文参数(孔隙率、饱和基质势、气孔尺寸分布指数和饱和导水率)对各模拟量不确定性的贡献率均远大于热力参数(饱和反照率和热容)。对于本研究涉及的所有模拟变量而言,最关键的参数均是气孔尺寸分布指数b,这可能与描述基质势与体积水含量关系的函数有关,其次重要的是砂土的孔隙度和粘土的饱和导水率。混交森林上的根深分布和苔原上的动力学粗糙度对蒸散通量贡献显著。本身相对误差大的经验参数对CoLM模拟不确定性的贡献不一定多。(2)干燥条件下(表层液态水饱和度小于0.1)土壤温度的不确定性大;相变发生时刻附近(表层土壤温度在0℃附近且表层液态水含量大于0)土壤湿度不确定性显著;蒸散通量的不确定性随本身绝对值的增大而增大,在相对温暖干燥环境中(表层土壤温度高于280K且表层液态水饱和度小于0.3)其不确定性最高。研究证实,GEP能够辨识CoLM中需优先提高观测精度的关键参数和关键参数化过程,对陆面模拟的参数选定、不确定性评估和模式完善具有重要意义。展开更多
基金the support of SNCS Research Center and the Deanship of Scientific Research at the University of Tabukfinancial and inkind support for the project no. S-1438-0161
文摘This paper derives new and exact closed-form expressions for the average symbol error rate(SER) of square M-ary quadrature amplitude modulation(M-QAM) in wireless communication systems over theα-μfading channels subject to an additive non-Gaussian noise. The obtained expressions take into account static and mobile wireless receivers. In addition, a closed-form expression for the outage probability in mobile networks is obtained. Please note that all derived expressions in this paper a valid for integer and non-integer values of the fading parameters. Analytical results are presented to study the impact of noise shaping parameter, severity of fading, and mobility on the average SER. Monte-Carlo simulations results are also provided to validate the accuracy of the analytical results.
文摘【目的】超宽带测距误差分布表明,在存在显著重尾的情况下,高斯混合模型比简单的高斯概率包络更接近经验分布。通过传统的超界分布(Overbounding Distribution)模型获得的保护水平过于保守,会降低系统可用性。【方法】为提高系统可用性,提出了基于高斯混合模型(GMM)的超界框架来处理基于TOA(Time of Arrival)定位的超宽带测距误差样本。首先,结合EM算法获得测距误差的双组分GMM概率密度函数,并修正边界参数,使左右边界均满足双边超界条件,以构建双组分GMM形式的距离域双边超界模型。随后,基于GMM双边超界模型推导出计算位置域保护级(PL)的方法,对距离域的概率密度函数进行卷积以获得位置概率密度函数,求逆运算出PL。【结果】最后,开展实验验证应用GMM双边超界模型收紧PL的效果,采集3~93 m范围内的样本数据用于误差模型的构建,真实测试的性能评估表明,基于GMM双边超界模型比传统高斯双边超界模型计算所得的PL减小了20%以上。【结论】GMM双边超界模型能够以较小的计算成本收紧PL,增强系统可用性。
文摘视频卫星稳像是实现卫星视频高精度应用的前提和基础。由于卫星姿态指向精度不足以及平台姿态稳定度不足等原因,通常需要引入基于图像配准的稳像技术以实现视频凝视的效果;然而在观测海上目标时,由于没有控制点标校,帧间无法开展基于特征点的配准,所以天基凝视视频相机在观测时经常会出现目标在像面上反复跳变的问题。提出一种基于海上多目标舰船检测的全局前景视频稳像GFVS(global foreground video stabilization)方法,构建高斯误差模型,通过优化后位置和原始位置的偏差修正像面错位,最后进行稳像视频合成。实验结果表明,该方法能够有效解决海上控制点不足时抖动图像难以配准的问题,得到更加稳定的凝视视频效果,应用吉林一号卫星星座采集的两组卫星数据进行验证实验,最终稳像的误差能够控制在0.9个像素以内。
文摘数据质量问题和模式参数化方案的非完备性是陆面模拟中不确定性的主要来源。本文将高斯误差传播原理(Gaussian Error Propagation,GEP)应用于通用陆面模式(the Common Land Model,CoLM),研究关键的植被和土壤属性参数随机误差在模式中的传播,确定由此类误差导致的CoLM模拟的不确定性。结果表明:(1)基于本研究给定的土壤和植被参数的不确定性,CoLM模拟的表层土壤温度、土壤湿度和植被蒸散通量(植冠蒸腾+地表蒸发)的相对误差分别为0.11%、34.07%和5.58%;砂土和稀疏森林上模拟效果最差。土壤参数随机误差对CoLM模拟的影响高于植被参数,而土壤水文参数(孔隙率、饱和基质势、气孔尺寸分布指数和饱和导水率)对各模拟量不确定性的贡献率均远大于热力参数(饱和反照率和热容)。对于本研究涉及的所有模拟变量而言,最关键的参数均是气孔尺寸分布指数b,这可能与描述基质势与体积水含量关系的函数有关,其次重要的是砂土的孔隙度和粘土的饱和导水率。混交森林上的根深分布和苔原上的动力学粗糙度对蒸散通量贡献显著。本身相对误差大的经验参数对CoLM模拟不确定性的贡献不一定多。(2)干燥条件下(表层液态水饱和度小于0.1)土壤温度的不确定性大;相变发生时刻附近(表层土壤温度在0℃附近且表层液态水含量大于0)土壤湿度不确定性显著;蒸散通量的不确定性随本身绝对值的增大而增大,在相对温暖干燥环境中(表层土壤温度高于280K且表层液态水饱和度小于0.3)其不确定性最高。研究证实,GEP能够辨识CoLM中需优先提高观测精度的关键参数和关键参数化过程,对陆面模拟的参数选定、不确定性评估和模式完善具有重要意义。
