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具有比例公平性的FSO/RF多用户系统中面向无人机应用的自适应资源分配
摘要： 自由空间光通信（FSO）与无人机（UAV）的结合，凭借FSO的高带宽特性和无人机的灵活性，有望成为解决"最后一公里"问题的有效方案。然而FSO易受大气湍流影响，且无人机上的发射器配置存在限制。本文研究了一种自适应资源分配策略，为用户提供相对公平的高传输容量。在所提出的网络模型中，考虑下行链路场景：地面站分别通过FSO链路和射频链路与无人机及其本地用户通信。根据用户信道条件和速率需求，信道与功率分配需合理满足容量需求。为此，我们将原始高计算复杂度的信道与功率分配问题分解为低复杂度子问题——对应射频传输阶段的信道分配，以及FSO传输阶段的信道匹配与功率分配。进而提出启发式高效资源分配算法，实现用户最优容量分配。数值结果表明，该方法能渐近达到最优吞吐量；且在低发射功率需求下，系统吞吐量高于其他现有方法。
关键词： 无人机，比例公平，混合自由空间光/射频，高效资源分配，信道容量
更新于2025-09-23 15:23:52
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利用压缩非正交频分四相幅度调制提升光纤信道容量
摘要： 本文提出了一种可提升光纤链路信道容量的新型调制方案。该方案通过非正交频移键控(FSK)、正交幅度调制(QAM)以及基于压缩感知的稀疏正弦采样实现。由于非正交特性使数字采样射频子载波间的频率间隔远小于信道带宽，且稀疏正弦采样能缩短总信号长度，该技术可有效提高传输容量。实验验证中，采用非正交4-FSK与16-QAM生成了64路非正交频率正交幅度调制(NoFQAM)信号。经稀疏正弦采样处理后，在误码率(BER)为4×10??时，64-NoFQAM信号总长度缩减达60%。当数字采样射频子载波频率间隔为信道带宽(500MHz)的10%时，测得BER为2×10??。最终成功利用50公里和300公里光纤链路，实现了500MHz信道带宽下7.5Gb/s速率的64-NoFQAM信号传输。
关键词： 非正交频分正交幅度调制、稀疏正弦采样、信道容量、L1最小化、压缩感知
更新于2025-09-23 15:19:57
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《计算机科学与信息系统年鉴》[IEEE 2019联邦计算机科学与信息系统会议（2019.9.1-2019.9.4）] 2019年联邦计算机科学与信息系统会议论文集——提升激光加工控制中机器视觉U-Net网络的实时性能
摘要： 本文研究了一种基站（BS）配备大型双极化天线阵列的多小区网络。我们推导了在完美信道状态信息和存在导频污染情况下，基于用户信干噪比的网络性能闭式表达式。一般而言，由于正交极化特性，双极化系统能降低导频污染和多用户干扰，但与单极天线配置相比，每个极化方向的可用基站阵列维度会减少。然而，推导结果表明：通过合理设置接收天线极化方向可优化双极化系统性能，且幸运的是，这种最优性能在大规模MIMO场景中与单极天线系统表现一致。最后我们通过数值仿真验证了这些发现。
关键词： 双极化天线、多小区、导频污染、信道容量、大规模MIMO
更新于2025-09-23 15:19:57
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大气湍流下自由空间光通信系统的容量分析
摘要： 本文推导了弱湍流、中湍流和强湍流条件下自由空间光通信(FSO)系统的解析信道容量。弱湍流下FSO信道统计特性服从对数正态分布，中强湍流下则服从伽马-伽马分布。FSO通信系统常用的三种自适应传输方案为：(1)最优同步功率与速率自适应；(2)恒定发射功率下的最优速率自适应；(3)固定速率的截断信道反转。研究推导了无指向误差时不同大气湍流条件下这些自适应传输方案的平均遍历信道容量的闭式近似解。仿真结果表明所提出的解析模型与蒙特卡洛模拟具有极佳的一致性。
关键词： 信道容量、自由空间光通信、信噪比、自适应传输、大气湍流
更新于2025-09-19 17:13:59
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[IEEE 2019年第18届国际光通信与网络会议(ICOCN) - 中国黄山(2019.8.5-2019.8.8)] 2019年第18届国际光通信与网络会议(ICOCN) - 基于相关系数的2×2极化MIMO天线选择
摘要： 建议采用具有正交电场与磁场极化状态的多输入多输出（MIMO）系统以充分利用天线维度。一般而言，子信道间较低的相关系数会带来更高系统容量，但对于采用正交电偶极子与磁偶极子的极化MIMO系统，在零相关性的理想条件下其性能可能不及某些具有特定相关系数的实际工况。研究发现特定的电偶极子或磁偶极子天线组合能够实现此类相关系数，从而使其表现优于常规极化MIMO天线。
关键词： 多输入多输出、信道容量、磁偶极子天线、极化、天线选择、相关系数
更新于2025-09-19 17:13:59
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[IEEE 2018第四届新兴电子国际会议(ICEE) - 印度班加罗尔 (2018.12.17-2018.12.19)] 2018第四届IEEE新兴电子国际会议(ICEE) - 界面处多分散金属纳米粒子提升钙钛矿光伏器件光电性能
摘要： 本文研究了一种多小区网络，其中基站（BS）配备大型双极化天线阵列。我们推导了在完美信道状态信息和存在导频污染情况下，以用户信干噪比为指标的网络性能闭式表达式。一般而言，由于极化正交性，双极化系统能降低导频污染和多用户干扰，但与单极天线配置相比，每个极化方向的可用基站阵列维度会减少。然而推导结果表明，通过合理设置接收天线极化方式可优化双极化系统性能，且幸运的是，在大规模MIMO中这种最优性能表现与单极天线系统完全一致。最后我们通过数值仿真验证了这些发现。
关键词： 信道容量、双极化天线、多小区、大规模MIMO、导频污染
更新于2025-09-16 10:30:52
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自由空间光通信中误码率和信道容量的精确分布
摘要： 误码率（BER）和信道容量是评估自由空间光通信（FSOC）系统性能的两个重要指标。由于大气效应导致光信号衰减，这两个量表现为随机变量。该领域大多数研究仅聚焦于计算这些量的平均值。然而，由于随机变量的完整信息蕴含在其分布中，直接研究其分布本身更具信息量。本研究作者推导了任意辐照度模型下误码率和信道容量的精确概率密度函数（PDF）表达式，特别针对对数正态分布、伽马-伽马分布和K分布展开这些精确结果的研究。在误码率分析中，重点考察了二进制相移键控和正交相移键控调制方案。作者的分析结果与蒙特卡洛模拟结果相符。误码率和信道容量的精确PDF表明，在多种情况下平均值无法反映这些量的实际行为，因此仅基于一阶矩得出结论时需格外谨慎。
关键词： 二进制相移键控、误码率、正交相移键控、伽马-伽马分布、信道容量、对数正态分布、K分布、概率密度函数、自由空间光通信
更新于2025-09-12 10:27:22
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[2018年IEEE国际信息与通信技术会议（ICOIACT）- 日惹（2018年3月6日-2018年3月7日）] 2018年国际信息与通信技术会议（ICOIACT）- 瑞利湍流环境下自由空间光通信传输容量的动态特性
摘要： 本文研究了莱斯湍流影响下自由空间光通信（FSO）信道容量的时变特性。推导了受莱斯湍流影响的FSO传输信号的累积分布函数（CDF）、概率密度函数（PDF）及电平穿越率（LCR）的表达式，并通过图形展示了数值计算结果。
关键词： 自由空间光通信、信道容量、莱斯湍流、概率密度函数、电平穿越率
更新于2025-09-10 09:29:36
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[英国工程技术学会第十二届欧洲天线与传播会议（EuCAP 2018）- 英国伦敦（2018年4月9-13日）] 第十二届欧洲天线与传播会议（EuCAP 2018）- 面向5G移动应用的紧凑型四频MIMO天线
摘要： 本文提出了一种适用于5G移动通信的紧凑型四频MIMO天线设计。该MIMO天线由8个天线单元组成，每两个单元对称分布于介质基板的正交框架角上，彼此紧密相邻并通过短中性线连接。每个天线单元包含两个工作在不同频段的馈电端口：一个馈电端口工作在3.5-3.9 GHz频段，另一个馈电端口则覆盖2.3-2.5 GHz、3.3-3.5 GHz和4.25-4.45 GHz三个频段。四个频段的辐射效率均超过50%，天线单元间的互耦系数（ECC）低于0.2。在20 dB信噪比条件下，计算得到的各频段遍历信道容量分别达到理想8×8 MIMO系统的87%（3.6 GHz）、87.5%（2.4 GHz）、82.7%（3.4 GHz）和83.2%（4.3 GHz），性能接近理想水平。
关键词： 四频带天线，5G移动通信，信道容量，移动天线，MIMO天线
更新于2025-09-04 15:30:14
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双模三频10天线手机阵列及其在5G中的多输入多输出性能评估
摘要： 本文研究了一种10单元多输入多输出（MIMO）手机天线阵列，支持长期演进频段42（3400-3600 MHz）、频段43（3600-3800 MHz）和频段46（5150-5925 MHz）三频段工作。通过采用极化分集和方向图分集技术，获得了良好的天线性能。为评估该手机阵列在5G中的复用性能，提出并研究了一种覆盖3.4-7.1 GHz的8单元基站阵列。成功报道了包含8个发射天线、传播场景和10个接收天线的8×10 MIMO系统，并评估了其复用性能。计算得出低频段和高频段的信道容量分别高达43.3 bps/Hz和41.6 bps/Hz，有望实现5G中每秒数千兆比特（multi-Gbps）的数据传输。同时研究了用户手持和低阶MIMO对信道容量的影响，结果表明所提出的天线系统具有稳健的性能。
关键词： MIMO天线，5G，信道容量，移动手机
更新于2025-09-04 15:30:14