而发射信号x既带有天线序号索引信息，也包含调制载波的信息，如表2.1所示，其中带有下划线的是天线序号所映射的信息比特，不带下划线的是采用4阶正交幅度调制载波符号所对应的信息比特，两者相互独立，这也使得接收端更容易检测。表2.1空间调制映射规则表接收端采取最大似然检测算法检测器，穷尽搜索所有可能的发射符号，以最大后验概率为准则，找出具有最小欧氏距离的发射符号，作为检测结果。......
2023-08-23
高速铁路多跳协作通信技术
【摘要】：本书主要基于数学的统计特性，研究高铁信道的分布，可以将高铁信道建模为服从大尺度衰落与小尺度衰落结合的空时相关信道模型[148]。不同场景的高铁运行信道环境可以简化建模为具备不同莱斯因子的空时相关莱斯衰落[6]。当多径分量较少，视距分量较明显的时候，莱斯因子越大，此时频域上有较大的频移，而多径的频移分布繁杂，很难直接消除，这也是高铁无线通信所受严重影响的原因之一。
通过不同的方法对信道进行建模，可以得到不同的模型。高铁场景下的建模一般分为两种，一种基于数学的统计特性进行建模，另一种基于实际测量中的射线跟踪法进行建模。本书主要基于数学的统计特性，研究高铁信道的分布，可以将高铁信道建模为服从大尺度衰落与小尺度衰落结合的空时相关信道模型[148]。考虑一个轨旁基站端配备有Nt根发射天线，在高铁接收器上配备有Nr根接收天线的通信系统，根据高铁所在位置l的不同，将高铁的信道模型表示为
其中，
是小尺度衰落信道矩阵；S（l）=diag（S1（l），…SN（l））表示大尺度衰落矩阵；N表示分布式空间调制系统的远程天线单元（Remote Antenna Unit，RAU）的个数，如果对应于集中式的空间调制系统，N=1，并且S（l）矩阵中的元素服从对数正态分布。
不同场景的高铁运行信道环境可以简化建模为具备不同莱斯因子的空时相关莱斯衰落[6]。当多径分量较少，视距分量较明显的时候，莱斯因子越大，此时频域上有较大的频移，而多径的频移分布繁杂，很难直接消除，这也是高铁无线通信所受严重影响的原因之一。考虑高铁在某一位置l处，其信道受莱斯因子的影响，服从空时相关莱斯小尺度衰落，可以表示为
其中，τ是采样时间，fd=fcv/c为最大多普勒频移，为了方便研究，可以将时间忽略，将采样时间τ归一化处理。
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高速铁路车地间通信多跳协作技术详细阅读
表4.1基于最大化安全容量的联合天线选择和功率分配算法2.基于拉氏乘子法的功率分配方案通过JOSCA算法能够选取出使得系统安全容量达到最优的发射天线和发射功率，根据安全容量的闭式表达式，可以发现，不管发射人工噪声的RAU的功率如何进行分配，都不会影响最终的发射天线的选择和发射有效信号功率分配因子的求解，所以可以对发射人工噪声的功率进一步分配以明确冗余的RAU分别使用多大的功率。......
2023-08-23
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高速铁路车地间多跳协作通信技术详细阅读
由于精确的误比特率难以获得，本文通过推导成对差错概率来获得平均误比特率的上界。在瑞利道下，类似文献[158]相关的推导，得到Bob的接收误比特率为其中，为发射端与Bob的信道系数方差。对于Eve，可以将人工噪声表达为信道噪声的一部分，从而Eve接收误比特率为考虑到实际情况下，Eve端无法得到反馈的CSI。因此，对于Eve来说，最终的误比特率可以近似表示为[163]......
2023-08-23
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多跳协作通信技术在高速铁路上的应用详细阅读
本小节将在半双工中继系统中对比上述传统预编码方法，并分析其各自的性能。图2.1所示为用户数为4时，应用五种传统中继预编码方案时系统的平均速率随SNR的变化情况。图2.1不同中继预编码方案平均速率比较图2.2不同中继预编码方法误码率比较......
2023-08-23
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高速铁路车地间多跳协作通信技术的性能分析详细阅读
系统的SC为合法信道容量与窃听信道的信道容量的差值其中，P表示传输功率；表示合法信道的噪声方差；表示窃听信道的噪声方差。反之，则系统的SC为0，不具备保密能力，无法实现信息的安全传输。当信道为复加性高斯白噪声信道时，系统的SC为2.误比特率性能分析SM信号经过MLD算法检测后，由于精确的误比特率难以获得，本文通过推导成对差错概率来获得平均误比特率的上界。......
2023-08-23
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高速铁路车地间多跳协作通信技术中的应用详细阅读
接下来，我们将关注问题的多预编码矩阵联合优化问题，其中等价目标函数通过以下过程重新制定，以适应基本ADMM解决方案框架。近似解可计算为为了确保优化结果满足功率约束，需要通过求解子优化问题来额外计算松弛的数字预编码矩阵，其拉格朗日函数由下式给出：其中，ε≥0为拉格朗日乘子。......
2023-08-23
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多跳协作通信技术在高速铁路车地间成功应用详细阅读
则BS和IRS之间的信道矩阵被建模为其中，是BS-IRS链路中第n条路径的复信道增益，an和bn是与传统毫米波信道相似的第n条传播路径的接收和发送阵列响应向量，分别表示为其中，λ是毫米波波长；表示与均匀天线阵列中相似的单元距离。对于IRS和用户之间的毫米波信道，由于IRS密集分布在传输路径中，因此视距传输较为集中，这使得散射路径可以忽略[81]。......
2023-08-23
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