《具有認知邊信息的編解碼研究》是依託北京郵電大學，由林家儒擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：具有認知邊信息的編解碼研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：林家儒
- 依託單位：北京郵電大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本課題擬在基於認知的無線網路傳輸機制方面進行探索，主要研究認知網路在Overlay模式下具有認知邊信息的信源/信道編解碼算法，包括：從用戶傳送端具有認知邊信息的系統最佳化模型及相關理論、從用戶傳送端具有認知邊信息時的信源/信道編解碼設計、主從用戶傳送端都具有認知邊信息時的信源/信道編解碼設計等方面。..本課題旨在(1)當從用戶傳送端可獲得主用戶訊息的認知邊信息時，建立系統最佳化模型、得到聯合信源信道編碼（JSCC）方式、以及對應的系統代價函式及相關的最佳化理論和方法；(2) 當從用戶傳送端可以獲得認知邊信息時，設計傳送端的JSCC編碼方法以及疊代解碼方法，得到逼近理論性能界的編解碼方案。並針對認知邊信息不準確時，提出相應的信源/信道編解碼方案；(3) 針對主用戶可以獲知從用戶存在的情況，設計協作編碼方案，以此提高網路的傳輸性能。並針對認知邊信息不準確時，提出相應的信源/信道編解碼方案。
結題摘要
項目組對基於認知的無線網路傳輸機制進行了研究，提出了認知網路在Overlay模式下具有認知邊信息的信源/信道編解碼方法，包括：從用戶傳送端有認知邊信息的系統最佳化模型及最佳化方法、從用戶傳送端有認知邊信息時的信源/信道編解碼方法、主從用戶傳送端都具有認知邊信息時的信源編解碼方法。 在系統最佳化設計方面，首先，研究了從用戶傳送端僅可以獲得部分認知邊信息的場景，結合壓縮轉發策略與LA-GPC碼，在系統功率和速率約束條件下，進行認知網路可達速率最佳化模型的研究。其次，針對MIMO認知無線網路模型，提出了從用戶傳送端的編碼方法；採用髒紙編碼和波束成型技術，通過最佳化從用戶的功率分配因子或髒紙編碼的通脹因子，最佳化主從用戶系統的可達速率。項目組將綠色通信的理念引入認知網路中，結合OFDM、中繼等技術通過聯合最佳化來提高通信能源利用效率。 在從用戶傳送端具有認知邊信息的編解碼設計方面，首先，在系統存在單個具有認知邊信息的從用戶時，提出了低複雜度的非線性聯合預編碼方案；當系統中採用協作中繼時，提出了多種新的轉發方案和編碼方案。這些方案在保證主用戶性能的基礎上，提高了從用戶的性能。在從用戶傳送端邊信息不準確的情況下，考慮到壓縮感知非常適用於完成聯合信源信道編碼，項目組採用該機制進行編解碼設計，從理論上推導了系統的均方誤差性能。其次，在系統存在多個具有認知邊信息的從用戶時，項目組基於trellis shaping或者單比特壓縮感知對從用戶傳送端信號進行編碼，並在接收端設計相應的解碼策略；在系統存在中繼時，設計中繼轉發策略和接收端的解碼算法。項目所提出的編解碼方案均有理論或仿真支撐，具有優異的性能。 在主從用戶傳送端具有認知邊信息的編解碼設計方面，首先，在主從用戶傳送信號具有相關性時，提出了一種數字模擬混合編碼方法，該方法在模擬部分實現了從用戶協助主用戶通信，數字部分採用DPC技術，利用從用戶端的認知邊信息消除主用戶信號對從用戶接收端的干擾。其次，在主用戶能夠感知從用戶存在時，系統採用從用戶中繼的方式來協助主用戶信息的傳輸。項目組設計了多種中繼轉發方案以及主用戶接收端的解碼方案，所提出的編解碼方案均有理論或仿真支撐，具有良好的性能。 項目組共發表SCI檢索論文5篇、EI20篇；申請專利3項；出席國際學術會議做大會特邀報告1次、分組報告20次；培養博士碩士共9人。本項目圓滿完成了預定目標。
