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题目：
雅宝题库答案：
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雅宝题库解析：
在未来的无线通信系统中，例如包含异构网络的4G LTE-A系统，干扰管理将面临很大的挑战。由于无线通信的媒介是在大气中进行电磁传播，因此不可避免的会出现干扰题目。在无线网络中，发射机之间的干扰是重点研究对象，目前很多学者提出了众多算法来避免此类干扰。可是，在用户数较多的情况下，此类方法将会严重地降低通信速率，而如果想维持原有的速率，那么只有对较少的用户数才能完全消除干扰。本文提出了几种干扰管理的方案，及其在无线网络中的运用。首先，本文给出干扰对准的概念，干扰对准是指将所有的干扰信号映射到同一子空间，而其他的信号空间用来接收所需要的信号，从而可以使系统的自由度达到最大。它可以保证在任意信噪比下，每个用户的容量至少达到无干扰传输容量的一半以上。干扰对准中需要设计波束成形矩阵和迫零矩阵，本文提出了一种基于矩阵秩最小化的设计方案。与传统的泄漏干扰最小化方案相比，本方案可以使干扰信号与有效信号矩阵的秩达到最优化。本方案是以干扰对准的可行性条件为理论基础，矩阵秩的最优化题目是一个非凸题目，因此需要采用凸松弛的方法，矩阵的秩用凸包络来表示，也就是矩阵的核范数。为了使所有用户的自由度总和最大，需要保证有效信号的自由度不变的情况下，所有干扰信号的核范数最小，由此可得，仅需保证所有用户的干扰矩阵对应的最大核范数达到最小化。而且，本方案提出了此最优化题目的Kuhn-Tucker充要条件，并给出了该题目的凸性。另外，本文还提出了该方案的变化形式，及将其性能与传统方案进行对比。另外，针对高斯干扰信道或者组播信道，本文提出了一种基于lattice编码的干扰对准方案。将干扰信号对齐到符号电平而不是符号空间，因此需要用到lattice编码的代数结构。编码过程如下，信号通过高斯干扰信道之后，将接收到的不同用户的符号对齐到不同的电平。在接收端，所有的干扰信号对齐到同一电平，而有效信号位于不同的符号电平（就像将数字用小数形式表示一样）。将该算法用于组播系统，将每个用户的信号对齐到不同的电平，因此接收器可以正确译码所有的发射信号。该方案能够保证在任何的SNR下的自由度不变。可以通过中继来利用和管理干扰，从而达到更高的速率。在蜂窝网络中存在用户接入到另一个小区基站的情况。本文考虑带有一个中继的组播信道，在高斯信道下的可达速率，所使用的模型中包含多对信源-信宿（例如两对）以及一个中继，可以利用中继将干扰信号转发到信宿。中继并不需要解码具体信号，而只需对信息整体进行线性变换，并将变换的方程转发到接收端，接收端则根据接收到的方程来译码有效信号。结构化编码（例如lattice编码）能够保证信号经过中继的线性变换之后，可以成功译码，此时的速率通常远高于信号单个传送时的速率。这就是所谓的干扰转发或者计算转发方案。对于协作通信系统，本文提出了一种基于信源协作的变换调制方案。协作通信系统中，不同的节点按照某种协议进行协作，本文提出的多址通信方案中，协作的两节点将自身的数据以及对方的数据通过正交载波进行传输，从而可以达到最大的自由度。对于两个协作节点，本方案能够保证两信源的速率不变的情况下，实现全分集。本文将所提方案与非协作方案以及网络编码协作方案进行对比，给出了错误概率和中断概率的比较结果，同时得出结论，该方案可以提高系统的可靠性。 |
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发表于 2022-4-26 16:27:00
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