在室内可见光通信中符号间干扰和噪声会严重影响系统性能,K均值(K-means)均衡方法可以抑制光无线信道的影响,但其复杂度较高,且在聚类边界处易出现误判。提出了改进聚类中心点的K-means(Improved Center K-means,IC-Kmeans)算法,通过随...在室内可见光通信中符号间干扰和噪声会严重影响系统性能,K均值(K-means)均衡方法可以抑制光无线信道的影响,但其复杂度较高,且在聚类边界处易出现误判。提出了改进聚类中心点的K-means(Improved Center K-means,IC-Kmeans)算法,通过随机生成足够长的训练序列,然后将训练序列每一簇的均值作为K-means聚类中心,避免了传统K-means反复迭代寻找聚类中心。进一步,提出了基于神经网络的IC-Kmeans(Neural Network Based IC-Kmeans,NNIC-Kmeans)算法,使用反向传播神经网络将接收端二维数据映射至三维空间,以增加不同簇之间混合数据的距离,提高了分类准确性。蒙特卡罗误码率仿真表明,IC-Kmeans均衡和传统K-means算法的误码率性能相当,但可以显著降低复杂度,特别是在信噪比较小时。同时,在室内多径信道模型下,与IC-Kmeans和传统Kmeans均衡相比,NNIC-Kmeans均衡的光正交频分复用系统误码率性能最好。展开更多
针对正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)通信系统中存在的信息安全传输问题,提出了一种双重混沌加密安全传输方案。第一重加密为利用混沌加密矩阵对信号星座图进行置乱,其中混沌加密矩阵由复合离散混沌序...针对正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)通信系统中存在的信息安全传输问题,提出了一种双重混沌加密安全传输方案。第一重加密为利用混沌加密矩阵对信号星座图进行置乱,其中混沌加密矩阵由复合离散混沌序列作用到三层神经网络得到;第二重加密为利用复合离散混沌序列控制相位旋转因子对经过离散傅里叶逆变换后的信号进行相位旋转。仿真结果表明,采用所提出的双重加密方案进行传输,合作接收方的误码率低于不采用加密的OFDM系统和只采用第一重加密方案的OFDM系统,非合作方的误码率始终保持在0.5左右,密钥空间为2^(311),使系统具有较好的安全性能。展开更多
随着雷达和通信系统对频谱资源需求日益增长,加之现代战争对雷达生存能力提出的严峻挑战,研究了频谱共存下基于正交频分复用-线性调频波形(Orthogonal Frequency Division Multiplexing-Linear Frequency Modulation,OFDM-LFM)的机载组...随着雷达和通信系统对频谱资源需求日益增长,加之现代战争对雷达生存能力提出的严峻挑战,研究了频谱共存下基于正交频分复用-线性调频波形(Orthogonal Frequency Division Multiplexing-Linear Frequency Modulation,OFDM-LFM)的机载组网雷达射频隐身波形优化算法。采用信干噪比(Signal to Interference Plus Noise Ratio,SINR)作为机载组网雷达探测性能表征指标。以满足雷达探测性能以及不干扰通信频谱为约束条件,以最小化机载组网雷达总辐射能量为优化目标,构建频谱共存下机载组网雷达射频隐身波形优化模型。在此基础上,针对上述非线性、凸优化模型,采用序列二次规划(Sequential Quadratic Programming,SQP)算法进行求解。构建基于OFDM-LFM的射频隐身波形多径回波模型,分析所设计射频隐身波形的探测性能和抗多径效应性能。仿真结果表明,所提算法能够有效降低机载组网雷达的总辐射能量,进而提升射频隐身性能;此外,基于OFDM-LFM的射频隐身波形具有良好的探测性能和抗多径效应性能。展开更多
Physical-layer network coding(PNC) promises substantial theoretical gain to achieve the maximum system throughput in cooperative relay transmission. However, with the increasing global warming, how to reduce power con...Physical-layer network coding(PNC) promises substantial theoretical gain to achieve the maximum system throughput in cooperative relay transmission. However, with the increasing global warming, how to reduce power consumption while satisfy system throughput requirement is becoming a vital issue. In this paper, we investigate energy-efficiency resource allocation(RA) based on PNC with amplify-and-forward(AF) protocol in orthogonal frequency division multiple(OFDM) bidirectional transmission. To minimize the overall transmit power consumption with required system throughput requirement, we consider joint subcarriers and power allocation and formulate the objective task into a constrained optimization problem where the best relay node is selected to minimize total transmit power. The closed form optimization power allocation solutions are acquired by analytical derivation. Based on derivation, we propose a novel optimal energy-efficient power allocation(OE-PA). Numerical results are given to evaluate the performance of the derived scheme as compared to other schemes and show that our scheme has signifi cant improvement to energy saving.展开更多
随着移动通信技术不断创新与发展,对通信的可靠性和数据传输性能提出了更高要求。准确高效地获取信道状态信息(Channel State Information,CSI)是充分发挥无线通信系统各项技术潜能的关键前提。针对多输入多输出-正交频分复用(MIMO-OFDM...随着移动通信技术不断创新与发展,对通信的可靠性和数据传输性能提出了更高要求。准确高效地获取信道状态信息(Channel State Information,CSI)是充分发挥无线通信系统各项技术潜能的关键前提。针对多输入多输出-正交频分复用(MIMO-OFDM)系统中导频开销大及信道估计准确性低的问题,设计了一种基于深度学习的导频设计和信道估计联合优化方案(AE-DRSN)。该方案首先利用Concrete自编码器来识别和选择具有最大信息量的导频位置,从而实现导频优化。然后,将优化后的导频位置输入深度残差收缩网络获取更精确的CSI,进一步完成信道的精确估计。实验结果表明,与传统的信道估计方法相比,基于AE-DRSN的联合优化方案在少量的导频开销下仍能实现高精度的信道估计,充分验证了该方案的有效性。展开更多
针对现有的正交频分享用(OFDM)网络信号接收过程中存在带外杂波扩散严重、信号投影难以匹配以及误码率较高等难题,提出了基于梯度映射机制的子载波OFDM网络信号精确接收算法。首先,通过快速傅里叶变换及其逆变换,并联合插值技术,构建最...针对现有的正交频分享用(OFDM)网络信号接收过程中存在带外杂波扩散严重、信号投影难以匹配以及误码率较高等难题,提出了基于梯度映射机制的子载波OFDM网络信号精确接收算法。首先,通过快速傅里叶变换及其逆变换,并联合插值技术,构建最小均方差预估抑制机制,并采用带通滤波技术对带外杂波进行全频域消除;随后,基于实部及虚部信号的数字特征,构建梯度映射机制,对信号投影点与投影象限进行匹配,降低OFDM网络误码率。仿真实验表明,与当前幅度滤波限制算法(amplitude filter algorithm,AF)、中波带频率抑制算法(wave band frequency suppression algorithm,WBFS)相比,所提算法具有更低的误码率,分别降低了2个、3个量级,以及更高的信号增益强度,在莱斯信道条件下,分别提高了20.5%、41.63%,且功率谱性能与理想状态下的OFDM信号最为接近。所提算法具有理想的信号接收精度与抗衰落性能,具有一定的实际部署价值。展开更多
文摘在室内可见光通信中符号间干扰和噪声会严重影响系统性能,K均值(K-means)均衡方法可以抑制光无线信道的影响,但其复杂度较高,且在聚类边界处易出现误判。提出了改进聚类中心点的K-means(Improved Center K-means,IC-Kmeans)算法,通过随机生成足够长的训练序列,然后将训练序列每一簇的均值作为K-means聚类中心,避免了传统K-means反复迭代寻找聚类中心。进一步,提出了基于神经网络的IC-Kmeans(Neural Network Based IC-Kmeans,NNIC-Kmeans)算法,使用反向传播神经网络将接收端二维数据映射至三维空间,以增加不同簇之间混合数据的距离,提高了分类准确性。蒙特卡罗误码率仿真表明,IC-Kmeans均衡和传统K-means算法的误码率性能相当,但可以显著降低复杂度,特别是在信噪比较小时。同时,在室内多径信道模型下,与IC-Kmeans和传统Kmeans均衡相比,NNIC-Kmeans均衡的光正交频分复用系统误码率性能最好。
文摘针对正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)通信系统中存在的信息安全传输问题,提出了一种双重混沌加密安全传输方案。第一重加密为利用混沌加密矩阵对信号星座图进行置乱,其中混沌加密矩阵由复合离散混沌序列作用到三层神经网络得到;第二重加密为利用复合离散混沌序列控制相位旋转因子对经过离散傅里叶逆变换后的信号进行相位旋转。仿真结果表明,采用所提出的双重加密方案进行传输,合作接收方的误码率低于不采用加密的OFDM系统和只采用第一重加密方案的OFDM系统,非合作方的误码率始终保持在0.5左右,密钥空间为2^(311),使系统具有较好的安全性能。
文摘随着雷达和通信系统对频谱资源需求日益增长,加之现代战争对雷达生存能力提出的严峻挑战,研究了频谱共存下基于正交频分复用-线性调频波形(Orthogonal Frequency Division Multiplexing-Linear Frequency Modulation,OFDM-LFM)的机载组网雷达射频隐身波形优化算法。采用信干噪比(Signal to Interference Plus Noise Ratio,SINR)作为机载组网雷达探测性能表征指标。以满足雷达探测性能以及不干扰通信频谱为约束条件,以最小化机载组网雷达总辐射能量为优化目标,构建频谱共存下机载组网雷达射频隐身波形优化模型。在此基础上,针对上述非线性、凸优化模型,采用序列二次规划(Sequential Quadratic Programming,SQP)算法进行求解。构建基于OFDM-LFM的射频隐身波形多径回波模型,分析所设计射频隐身波形的探测性能和抗多径效应性能。仿真结果表明,所提算法能够有效降低机载组网雷达的总辐射能量,进而提升射频隐身性能;此外,基于OFDM-LFM的射频隐身波形具有良好的探测性能和抗多径效应性能。
基金supported by the Science Instrument Special Funds of the National Natural Science Foundation of China under Grant No.61027003the National High Technology Research and Development Program of China under Grant No.2012AA01A50604
文摘Physical-layer network coding(PNC) promises substantial theoretical gain to achieve the maximum system throughput in cooperative relay transmission. However, with the increasing global warming, how to reduce power consumption while satisfy system throughput requirement is becoming a vital issue. In this paper, we investigate energy-efficiency resource allocation(RA) based on PNC with amplify-and-forward(AF) protocol in orthogonal frequency division multiple(OFDM) bidirectional transmission. To minimize the overall transmit power consumption with required system throughput requirement, we consider joint subcarriers and power allocation and formulate the objective task into a constrained optimization problem where the best relay node is selected to minimize total transmit power. The closed form optimization power allocation solutions are acquired by analytical derivation. Based on derivation, we propose a novel optimal energy-efficient power allocation(OE-PA). Numerical results are given to evaluate the performance of the derived scheme as compared to other schemes and show that our scheme has signifi cant improvement to energy saving.
文摘随着移动通信技术不断创新与发展,对通信的可靠性和数据传输性能提出了更高要求。准确高效地获取信道状态信息(Channel State Information,CSI)是充分发挥无线通信系统各项技术潜能的关键前提。针对多输入多输出-正交频分复用(MIMO-OFDM)系统中导频开销大及信道估计准确性低的问题,设计了一种基于深度学习的导频设计和信道估计联合优化方案(AE-DRSN)。该方案首先利用Concrete自编码器来识别和选择具有最大信息量的导频位置,从而实现导频优化。然后,将优化后的导频位置输入深度残差收缩网络获取更精确的CSI,进一步完成信道的精确估计。实验结果表明,与传统的信道估计方法相比,基于AE-DRSN的联合优化方案在少量的导频开销下仍能实现高精度的信道估计,充分验证了该方案的有效性。
文摘针对现有的正交频分享用(OFDM)网络信号接收过程中存在带外杂波扩散严重、信号投影难以匹配以及误码率较高等难题,提出了基于梯度映射机制的子载波OFDM网络信号精确接收算法。首先,通过快速傅里叶变换及其逆变换,并联合插值技术,构建最小均方差预估抑制机制,并采用带通滤波技术对带外杂波进行全频域消除;随后,基于实部及虚部信号的数字特征,构建梯度映射机制,对信号投影点与投影象限进行匹配,降低OFDM网络误码率。仿真实验表明,与当前幅度滤波限制算法(amplitude filter algorithm,AF)、中波带频率抑制算法(wave band frequency suppression algorithm,WBFS)相比,所提算法具有更低的误码率,分别降低了2个、3个量级,以及更高的信号增益强度,在莱斯信道条件下,分别提高了20.5%、41.63%,且功率谱性能与理想状态下的OFDM信号最为接近。所提算法具有理想的信号接收精度与抗衰落性能,具有一定的实际部署价值。
