空間調製協作中繼網路中的鏈路自適應技術研究

《空間調製協作中繼網路中的鏈路自適應技術研究》是依託電子科技大學,由楊平擔任醒目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：空間調製協作中繼網路中的鏈路自適應技術研究
• 依託單位：電子科技大學
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：楊平

項目摘要

空間調製把激活天線的索引作為信息調製的手段，是一種新的多天線傳輸技術。基於空間調製的協作中繼系統,既保留了空間調製低複雜度、低實現成本和收發天線可靈活配置的特點,又可以提升無線網路的容量或可靠性,是一類富有前景的技術。. 本項目旨在探索空間調製協作中繼網路中的鏈路自適應理論和技術。首先，研究基於空間調製協作中繼的傳輸理論，推導其容量、中斷率和誤比特率等性能；其次，在理論分析的基礎上，研究節點選擇和功率分配等自適應技術以改善傳輸性能；最後，探索空間調製協作中繼中多域聯合最佳化的鏈路自適應技術。通過這些研究，形成空間調製協作中繼網路中基於鏈路自適應的傳輸理論及技術體系。本項目的研究成果有望套用於下一代無線通信，具有重要的理論和經濟價值。

結題摘要

空間調製把激活天線的索引作為信息調製的手段，是一種新的多天線傳輸技術。基於空間調製的協作中繼系統，既保留了空間調製低複雜度、低實現成本和收發天線可靈活配置的特點，又可以提升無線網路的容量或可靠性，是一類富有前景的技術。 本項目首先研究了空間調製協作中繼網路中的鏈路自適應理論和技術，提出了空－時－頻多域索引調製技術的設計模型，分析了系統參數對指標的影響，靈活設計了高效的多域資源配置方案，突破傳統單域調製的局限因素。進一步，針對有信道信息反饋情形，提出了自適應調製和自適應模式切換空間調製數學模型和最佳化準則，解決了空間調製有限反饋方案設計中關鍵理論問題。針對相關的多域聯合模型，研究了自適應調製、自適應模式切換、對角矩陣預編碼和3-D星座最佳化等問題，利用空間調製信號稀疏性特點和最最佳化理論工具，推導了各類自適應方案的最優解，在時域平均速率約束下，獲得了性能結果顯著的低複雜度有限反饋空間調製設計。此外，在空間調製信號檢測方面建立了稀疏多天線調製信號檢測的新理論體系和方法，提出了基於分組機率排序、壓縮感知、樹形搜尋、球形解碼和匹配濾波的多類型的解決方案，解決了與信道編碼結合中系統軟入軟出疊代檢測等難題，獲得了低複雜度的可行方案。此外，本項目還利用新型的置信傳播算法和半監督K-中心學習等智慧型機器學習算法，有效的分離了多域聯合調製信號，相關研究成果已被IEEE期刊發表。此成果為空間調製多天線傳輸領域首篇結合人工智慧算法的研究成果。研究推動了多域聯合調製無線傳輸系統的演進，形成傳輸性能更優的系統設計和架構。結合模式聚類算法，形成了較為完整的技術解決方案，揭示了機器學習算法在多域資源挖掘利用上的潛力，為多域聯合傳輸和機器學習二者的聯合增益提供新的理論支撐。有望套用於未來智慧型化無線通信系統的物理層傳輸技術中，具有重要的理論和經濟價值。