信号处理杂志

发表咨询:400-808-1731

订阅咨询:400-808-1751

信号处理杂志 北大期刊 CSCD期刊 统计源期刊

Signal Processing

  • 11-2406/TN 国内刊号
  • 1003-0530 国际刊号
  • 1.5 影响因子
  • 1-3个月下单 审稿周期
信号处理是中国电子学会主办的一本学术期刊,主要刊载该领域内的原创性研究论文、综述和评论等。杂志于1985年创刊,目前已被万方收录(中)、上海图书馆馆藏等知名数据库收录,是中国科学技术协会主管的国家重点学术期刊之一。信号处理在学术界享有很高的声誉和影响力,该期刊发表的文章具有较高的学术水平和实践价值,为读者提供更多的实践案例和行业信息,得到了广大读者的广泛关注和引用。
栏目设置:论文与技术报告、算法研究、综述、应用、短文与研究通讯等

信号处理 2011年第03期杂志 文档列表

信号处理杂志论文与技术报告
基于能量有效性的协作节点配置问题研究321-327

摘要:无线通信的能耗主要由功放能耗和电路能耗两部分组成。在大距离传输中,通信能耗由功放能耗主导,电路能耗往往被忽略不计。而在以短距离传输为主的传感器网络中,电路能耗成为不可忽略的一部分,甚至有可能超过功放能耗成为通信能耗的主导。本文就如何通过节点间协作降低网络的通信能耗展开研究,拟解决协作通信中的协作节点配置问题。本文将信源-协作节点间距离纳入协作通信系统模型,提出一种针对调制参数、协作中继数、信源-协作簇距离对协作通信能耗进行联合优化的策略,并在无线传感器网络环境下对该模型的能耗进行了仿真。仿真结果表明,在传输距离一定的情况下,通过协作节点的数量、调制参数和信源-协作簇距离的联合优化配置,可以更有效地提高协作传输的节能效果。

Rayleigh信道下的多小区下行链路性能分析328-333

摘要:针对存在来自相邻蜂窝小区的同信道、不同功率信道干扰的单用户下行链路场景,分析了基站和用户均为单天线时的系统性能。系统模型为两个基站、两个用户,基站与用户均为单天线。在期望信号和干扰信号均为Rayleigh分布时,运用基于概率密度函数性能分析法推导了系统中断概率;基于瞬时信干噪比(SINR)的推导,并对瞬时误符号率(SER)取平均的方法推导了平均误符号率(ASER)的闭合表达式和用户的接收SINR的n阶矩;根据用户接收平均SINR的n阶矩表达式,推导并分析了用户接收平均SINR的衰落量(AF)性能。计算机仿真了在不同干扰功率下多小区系统的中断概率、ASER的性能以及AF性能。仿真结果表明:单小区和多小区系统的中断概率、ASER和AF的解析曲线均与数值仿真结果一致。系统性能随着干扰基站功率的降低而提升,系统性能随发送功率的增加增益明显。

双向中继信道中物理层网络编码的性能分析334-339

摘要:针对双向中继信道,文章研究采用放大转发协议的物理层网络编码的性能。在考虑直传链路下,给出了3时隙网络编码的可达速率。在高信噪比条件下,推导了3时隙物理层网络编码方案和2时隙物理层网络编码方案的中断概率近似表达式。通过仿真,验证了理论分析结果。同时,对3时隙物理层网络编码方案中继节点的功率分配因子进行了优化,在中继节点处于不同位置下分节点等功率和不同功率对不同方案进行了最大和速率的仿真,结果表明3时隙物理层网络编码可以利用网络的非对称性提高性能。

协作MIMO中分布式空时编码技术的研究340-345

摘要:利用单天线终端相互协作,形成虚拟多天线发射阵列,结合接收端基站多天线接收,以此实现协作MIMO系统,同时将MIMO中的空时编码理论应用其中,可以有效利用空间分集增益和编码增益,抵抗多径衰落并提高系统性能。其中,由于分布式空时分组码(D-STBC)能有效地利用空间分集,且编码简单、性能优越,因而重点研究其在协作MIMO中的运用,对其进行了建模,设计了D-STBC接收端检测器结构,指出极大似然(ML)检测的复杂度随协作节点数的增加呈指数增长,并推导了在ML检测下的系统成对差错概率(PEP)性能;同时介绍了基于空间复用的分布式垂直型贝尔实验室分层空时编码(D-VBLAST),它可以有效地提高数据传输速率(吞吐量),且译码算法复杂度可以随着数据速率的增加线性升高,适合于相对较高SNR的协作MIMO传输系统。

同道干扰下放大转发协同OFDM系统中的信道估计346-356

摘要:该文针对放大转发(Amplify-and-forward,AF)协同OFDM系统,在导频和数据子载波都受到多个严重的同道干扰(Co-channel Interference,CCI)影响的前提下,提出了一种基于导频辅助的迭代信道估计方法,并推导了信道估计的Cramer-Rao界(Cramer-Rao Bound,CRB)。将等效信道、干扰信道和直传信道的信道状态信息(Channel State Information,CSI)估计值以及等效噪声方差矩阵的估计值进行线性合并,进一步消除CCI产生的影响,从而有效地提高了接收机的检测性能。理论分析和仿真结果表明:对于AF协同OFDM系统,在有多个同道干扰存在的情况下,本文提出的方法能够有效估计出所有等效信道和干扰信道的信道状态信息以及等效噪声方差矩阵,可以获得较好的均方误差(Mean Square Error,MSE)性能,且运算复杂度远远低于传统的线性最小均方误差(Linear Minimum Mean Square Error,LMMSE)信道估计方法。

一种适用于协作多点联合传输的自适应PMI反馈方法357-361

摘要:作为下一代无线通信系统的关键技术,协作多点传输能够有效降低相邻小区之间的干扰,提高小区边缘用户的频谱效率。在频分双工系统中,其性能依赖于各基站获取的基于有线反馈的信道状态信息的准确性。然而,所有协作基站都获得相同精确程度的信道状态信息会导致用户终端的反馈开销随着协作基站数线性增长。本文关注于如何在性能增益和反馈开销之间取得折中,提出一种适用于协作多点联合传输的自适应预编码矩阵索引反馈方法。用户终端根据不同协作基站下行链路的信道质量指示的相对大小,自适应的用不同的比特数表示不同强度链路的预编码矩阵索引,即用较多比特数表示具有较高信道质量指示的预编码矩阵索引,反之亦然。仿真结果表明,与传统反馈方案相比,该方法在几乎不牺牲频谱效率的前提下,大幅降低了反馈开销。

低轨卫星移动通信系统中译码前传协作策略的性能研究362-368

摘要:卫星移动通信信道是典型的衰落信道,其信道特性在不同的环境中通常被表述为三种衰落形式,即Rayleigh衰落、Rician衰落和遮蔽Rician衰落。为了保证可靠的通信,系统需要采用具有较强抗衰落能力的技术来进行信号的传输。近年来,协作分集技术因其能显著地提高无线通信系统的性能而吸引了大量的研究关注。莱曼等人的研究中提出了多种协同策略,包括放大前传,译码前传和编码协同等。本文中提出将协作分集技术应用在低轨卫星移动通信系统用户下行链路(卫星和终端用户之间的通信链路)中以减小信道衰落的影响。建立系统模型,分析得出该系统采用译码前传协作策略的通用误码率公式,由此推导出用户下行链路在Rayleigh衰落信道、Rician衰落信道、遮蔽Rician衰落信道条件下的系统误码率公式。仿真结果表明,理论分析和仿真结果完全吻合,本系统相对于传统无协作系统有较大的性能优势。

协同OFDM系统中继节点发送训练序列的功率分配算法369-374

摘要:考虑到在复杂街区环境中由于距离太远或者障碍物阻挡等原因,造成源节点和目的节点之间没有直接链路,而是利用多个中继进行协同传输的情景,本文针对空间相关信道下的协同OFDM系统,提出了一种中继节点发送训练序列的功率分配算法,从窄带协同信道模型矩阵表示出发,推导得到了宽带协同OFDM信道模型。在已知信道协方差信息情况下,利用LMMSE(Linear Minimum Mean Square Error)准则对中继节点发送的训练序列进行了功率分配。仿真结果表明,该功率分配算法在空间相关信道下具有良好的均方误差性能;与末考虑空间相关性的功率分配算法相比,该算法的估计精度更接近于Cramer-Rao界(CRB)。

信号处理杂志算法研究
基于RMT的协作检测算法375-380

摘要:随机矩阵理论(RMT)是一种非常有效的用于研究系统渐近特性的数学工具,成功解决了一些经典数学无法解决的问题。为进一步提高检测性能,该文基于RMT研究了多点协作信号检测算法,新算法从混有噪声的信号样本协方差矩阵入手,利用自由(解)卷积算子求解自由方程,从而精确提取出信号的功率。理论分析及仿真结果表明,新算法检测灵敏度高,收敛速度快,具有较好的理论及应用价值。

Rice衰落信道下选择中继的性能分析与功率分配算法381-386

摘要:本文针对无线传感器网络,研究了Rice衰落信道下基于选择中继的两跳译码转发系统的协同中继传输性能与功率分配算法。文中利用概率密度函数推导了选择中继协同传输的中断概率、误符号率的闭式表达式,并给出了高信噪比时的渐近性表达式;然后根据渐近性能进行源与中继节点间的功每优化,进一步提升系统传输性能;最后用蒙特卡洛仿真验证了结果的有效性。仿真结果显示,理论值与仿真结果基本一致,优化功率分配后的传输性能接近于搜索法得到的传输性能,但计算复杂度明显降低。

分布式环境中协作分集的移动中继动态选择和切换策略研究387-394

摘要:在协作无线通信系统中,中继节点的移动会大大降低系统的性能,目前该方面的结果很少。本文探讨分布式环境中协作分集的移动中继选择算法,在放大转发(AF)协作通信模式下,给出了基于信道统计状态信息的功率分配和中继的动态选择策略。针对单中继情况提出了中继切换方案,针对多中继情况提出了动态剔除、补充中继的方案,并导出了分集增益及系统容量的计算公式。通过模拟仿真分析,该方案能有效的降低中断概率,提高系统分集增益,扩大系统容量,实现良好的整体性能。

协作多点传输中一种基于特征子信道的干扰对齐预编码矩阵优化方案395-399

摘要:由于普遍采用频率复用因子为1的方式组网,多小区干扰已经成为限制无线蜂窝系统容量的主要因素。协作多点传输技术可以有效抑制蜂窝系统中多小区干扰问题,提高小区边缘吞吐率。近年来,作为协作多点传输的一种实现形式,干扰对齐技术受到广泛关注,其优势在于可以获得多小区系统最优的发送自由度。本文提出了一种在干扰对齐技术下基于特征子信道的预编码矩阵优化方案。本方案通过选取与最好的特征子信道对准的预编码矢量发送信号,使得信号经历最好的一组特征子信道,改善接收端的信号强度,从而达到提高系统吞吐量的目的。仿真结果表明,相比已有的预编码矩阵的设计方案,本文提出的方案在系统的吞吐量方面有明显的提升。

上行中心式协作多点传输基站处理算法研究400-406

摘要:在蜂窝通信系统中,小区间干扰是影响系统性能的关键因素。在上行传输系统中,通过基站协作接收可以把协作簇内的小区间干扰转化为有用的信号。基站协作需要通过骨干网交换大量的数据,当骨干网容量有限时,必须考虑对各基站接收信号先进行本地处理。本文用统一的框架研究四种本地处理方案,包括对各天线采样信号的直接量化、基于信源编码的单源压缩算法、考虑基站间接收信号相关性的分布式多源压缩算法、以及对部分基站实行本地解调等。我们将研究当采用这四种方案时骨干网容量约束与系统可达和数据率之间的关系,分析用户位置、收发端天线配置等参数对这些方案性能的影响,讨论他们的实现复杂度和适用场景。

非对称协作通信中的时变功率分配算法407-411

摘要:针对反射、散射影响下的非对称无线协作通信网络,提出了一种时变功率分配(Time Variant Power Allocation,TVPA)算法。根据无线协作网络中,各节点之间信道条件实时变化且不对称的特点,在信号传输过程中对信源节点和中继节点的发送信号功率进行优化分配。借助信道编码定理,将系统错误概率最小的非凸优化问题转化为最大化系统容量的凸优化问题来解。与固定功率分配(Fixed Power Allocation,FXPA)算法和平均功率分配(Average Power Allocation,AVPA)算法相比,该算法能充分利用无线信道的时变特性,重新分配功率以降低系统错误概率。在多种网络模型中的仿真结果表明,准静态瑞利衰落信道下,相比于FXPA算法,TVPA算法可获得多达5.5dB的比特错误概率性能增益。随着网络质量的进一步改善,该性能优势也逐步增大。

中继网络中减少反馈的多用户调度算法412-417

摘要:针对多用户中继网络中上行反馈负荷过大的问题,本文提出了一种减少信道状态信息反馈的半分布式调度算法(RRFD)基于反馈中断概率及总用户数,基站与中继分别设置信道状态反馈门限。每一调度周期内,通过与门限的比较,用户决定是否反馈相应链路信息,基站根据用户反馈情况决定系统采用何种传输模式。文中还对AF协议下采用该算法时的反馈用户数及平均可达速率等性能指标进行了理论推导。仿真结果表明,系统性能与数学推导相一致,与此同时,本文提出的算法可极大程度(90%以上)的减少系统反馈量,并著降低了系统反馈中断概率,减小了容量损失。

多天线系统中多中继传输的时间分配和功率分配优化方法418-423

摘要:本文考虑单小区内的两个中继使用解码转发的方法为两个用户提供下行数据的场景,基站和中继配置多根天线,用户配置单天线。两中继使用相同的频率资源同时为两个用户提供服务。为减小两中继同时向两用户传输时产生的干扰,中继到用户的传输采用协作干扰避免的策略;相应的基站到中继的传输采用多用户空分复用的传输策略。本文在时间分配和功率分配两个方面对上述两跳传输过程进行了优化,提出了两跳传输最优的时间分配策略。由于功率分配最优化问题难以求解,本文提出了一种匹配链路容量的次优功率分配方法,并对其进行简化以降低复杂度。通过仿真可以看出,简化的功率分配方法与匹配链路容量的功率分配性能很接近;所提出的时间分配和功率分配方案可以获得有效的性能提升。

信号处理杂志应用
基于协作MIMO和睡眠机制的中断概率性能研究424-429

摘要:利用无线传感器节点间的相互协作形成协作MIMO系统可有效对抗无线信道衰落。基于Nakagami信道,该文研究协作MIMO系统的中断概率。首先建立节点睡眠机制和总功率受限情况下,综合考虑节点传输能耗和处理能耗,系统中断概率最小的优化模型。接着,讨论了优化模型的理论解。最后,通过仿真来验证算法的有效性。

基于网络编码的系统中断性能分析430-437

摘要:在无线通信中,信道的衰落会降低信号传输的可靠性,影响通信质量。协同分集技术作为一种对抗衰落的有效手段,能提高无线通信性能,已经得到了广泛的研究和应用。为了更有效地利用信道资源,本文提出了基于机会式网络编码的协同机制。在两个节点A和B与一个中继节点R相互协同向基站D发送数据的仿真场景下,研究非协同通信机制、传统协同通信机制和机会式网络编码的协同通信机制下的系统中断概率。理论分析和系统仿真表明,当节点A与B之间的链路以及节点A,B到中继R的链路存在衰落的情况下,机会式网络编码的协同策略具有较好的性能。