另外，当源节点与目的节点间由于障碍物的影响而无法正常通信时，通过引入协作中继可以消除通信链路的盲点，降低中断概率，提高系统性能并获得更高的增益。随后Covel等人对中继信道进行了深入的研究，并给出了系统容量的上下限，奠定了协作通信技术的理论基础[18]。图1.3高速铁路场景下的协作通信系统多中继协作通信还能利用物理层特性提高信息传输的安全性。现有的物理层安全技术主要是通过MIMO和中继技术来实现的[27]。......
2023-08-23
高铁多跳通信技术的系统能效均衡分析
【摘要】：在本节中，为了实现能效均衡的混合预编码设计，对非完美毫米波信道下全双工中继系统的能量效率与频谱效率分别研究。系统的频谱效率表示为其中，为系统的信干噪比。上述联合优化函数代表了不同偏好下频谱效率和能量效率之间的权衡，例如，当ω=0能够获得最大化的能量效率，而令ω=1则最大化频谱效率。
在本节中，为了实现能效均衡的混合预编码设计，对非完美毫米波信道下全双工中继系统的能量效率与频谱效率分别研究。系统的频谱效率表示为
其中，
为系统的信干噪比。由于系统中不完全的信道信息，导致在信干噪比计算中具有额外的估计误差噪声，则SINR表示为
其中
另外，P=PrPs表示总传输功率。为了更符合实际，假设全双工中继节点的实际的能耗模型为
其中，PPS表示单位精度离散移相器的功耗。值得注意的是，本章中我们简化了轨旁源节点和目的端在设计中所产生的影响，因此能耗模型仅考虑中继节点的消耗。该能耗模型中第一项
是中继消耗的总功率，其中包括系统固定功率和发送功率Pr；第二项和第三项分别是移相器网络在发射和接收部分的总功率；最后一项P0表示固定系统的其他非传输功率部分，例如发射机上放大器的功率、基带处理功率和自干扰消除功率等。因此，总能量效率η可定义为
进一步定义满足取值区间为0≤ω≤1的赋值变量ω，构造能量效率和频谱效率之间的联合优化，则联合目标函数可以表示为
其中，ω可以通过利用穷举法在[0，1]范围内进行选择。上述联合优化函数代表了不同偏好下频谱效率和能量效率之间的权衡，例如，当ω=0能够获得最大化的能量效率，而令ω=1则最大化频谱效率。
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2023-08-23
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2023-08-23
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现阶段对于IRS的研究主要集中在发射端波束赋形矩阵和反射相移矩阵的设计上。类似于传统中继，多个IRS之间协作通信同样受到了研究者的广泛关注。此外，在多个IRS协作通信时，通过选择性能最优的IRS实现低复杂度、低成本传输。根据这一思想，作者推导出了IRS辅助的大规模MIMO系统可实现速率的表达式，并分析了用户位置的准确性对可实现速率的影响。......
2023-08-23
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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。......
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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考虑高铁场景下，基于IRS辅助的空间调制下行传输系统。图7.1智能表面辅助的高铁空间调制系统图将调制载波信号从基站端发射至车载接收端有两条路径，分别为基站端直接传至高铁车载接收端，其信道服从空时相关的莱斯分布，与第4章中所用的衰落一致；另外一条路径为经过IRS反射之后到达车载接收端，可以分为两段，第一段为莱斯衰落，第二段需要将空时相关性、IRS反射相位等综合考虑。......
2023-08-23
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高速铁路多跳协作通信技术成果详细阅读
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
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