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信号再生对长途DWDM系统功率效率影响的评估
摘要： 由于潜在的经济效益和预期的环境影响，有线网络的功耗问题已成为一大挑战。此外，全球互联网流量持续增长对高频谱效率提出了要求。因此，过去数年间电信网络频谱效率与能耗之间的关系成为学术研究热点，其中关键参数是功率效率。本研究包含的计算结果可为光网络设计者和运营商提供指导——若规划系统符合本文范围，可据此开发更高能效的通信网络。研究成果以平均聚合流量曲线的形式呈现，能为不同频谱可用性的系统提供更灵活的数据参考。若需评估特定频谱参数（如整个C波段）下的相关参数，可能还需进一步研究。
关键词： 密集波分复用、相移键控、差分相移键控、功耗、频谱效率、子带间隔、波分复用网络、单线速率、光纤网络、功率效率、能效
更新于2025-09-23 15:22:29
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[IEEE 2020 车载通信领域信号产生与处理系统会议 - 俄罗斯莫斯科 (2020.3.19-2020.3.20)] 2020 车载通信领域信号产生与处理系统 - 空间并行光纤中的频谱效率与信息传输速率
摘要： 正在评估空间并行性对光纤光谱效率和信号传输速率的贡献。引入了并行性乘数系统参数。利用该参数构建了解析表达式，用于确定光纤的光谱效率和信息传输速率。给出了少模光纤和多芯光纤中光信号传输空间并行性的示例。
关键词： 空间并行性、信息传输速率、光纤、频谱效率、并行倍数
更新于2025-09-23 15:21:01
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智能反射面辅助多输入多输出太赫兹系统的频谱效率优化
摘要： 智能反射面（IRS）被视为太赫兹（THz）通信中极具前景的应用技术，因其能在不增加额外功耗的情况下提升THz通信性能。本文研究基站（BS）借助IRS与用户进行下行多输入多输出通信的系统，目标是通过设计IRS的离散相移和基站的预编码器来优化频谱效率——这是一个棘手的非凸优化问题。为求解该问题，我们将原问题转化为通过设计IRS相移以最大化路径增益之和的形式，并提出基于交叉熵算法来搜索最优IRS相移矩阵。随后采用经典奇异值分解和水填充方法设计最优预编码器。
关键词： 太赫兹（THz）通信、智能反射面（IRS）、频谱效率
更新于2025-09-23 15:21:01
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毫米波MIMO系统中混合预编码的P-OMP-IR算法
摘要： 本文提出了一种用于毫米波（mm-Wave）多输入多输出（MIMO）系统混合预编码问题的P-OMP-IR算法。该方案通过正交匹配追踪（OMP）方法更新数字预编码矩阵，并利用残差矩阵的主奇异值及对应奇异向量逐列优化模拟预编码矩阵。在模拟预编码矩阵优化阶段，设计了一种扩展幂法来计算主奇异值及其左右奇异向量，可显著降低计算复杂度。仿真结果表明，该算法不仅能有效减小混合预编码器的残差，还能持续提升频谱效率。
关键词： 毫米波、MIMO系统、正交匹配追踪、P-OMP-IR算法、频谱效率、混合预编码
更新于2025-09-23 15:21:01
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载波索引差分混沌移位键控调制的无线携能通信方案：对空闲载波的新视角
摘要： 本文提出了两种结合载波索引差分混沌移位键控（CI-DCSK）调制与无线能量传输的载波索引差分混沌移位键控同时无线信息与能量传输（CI-DCSK SWIPT）方案?；谒饕髦疲↖M）的传输特性，所提方案利用CI-DCSK的非活跃载波通过发送服从正态分布的类随机噪声信号来传输能量。接收端采用时间切换（TS）技术，将每帧时间划分为两个区间。与常规TS系统不同，本方案的这两个区间存在关联——能量收集与调制比特解码均在第二区间完成。推导了这两种方案在加性高斯白噪声（AWGN）和多径瑞利衰落信道下的误码率（BER）解析表达式，以及衡量方案自给自足概率的参数ξ表达式。分析了两个区间划分点对系统误码率性能的影响并进行了优化。由于非活跃载波上的能量可调，这些方案始终能实现能源自给。为获得最佳性能，优化了非活跃载波与活跃载波的能量分配比例。仿真结果表明，尽管所提方案在相同频谱效率（SE）下性能略逊于CI-DCSK，但均具备能源自持续性。
关键词： SWIPT（无线携能通信）、DCSK（差分混沌移位键控）、能效、索引调制、检测、频谱效率、自维持
更新于2025-09-22 23:10:36
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基于新型频谱高效可重构滤波正交频分复用技术的L波段数字航空通信系统
摘要： 为满足航空通信对频谱日益增长的需求，我们提出采用可重构滤波正交频分复用（Ref-OFDM）的新型L波段数字航空通信系统（LDACS）。该协议使收发器能够动态调整大范围传输带宽以满足所需服务质量，且高带外衰减显著提升了空闲频谱利用率。我们通过针对各种实际信道条件的仿真及复杂度对比结果验证了上述主张。
关键词： 空地通信、空中交通管理（ATM）、频谱效率、可重构滤波正交频分复用、L波段数字航空通信系统（LDACS）
更新于2025-09-23 08:45:08
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FeICIC与频谱分配的联合优化以实现异构网络的高谱效和能效
摘要： 采用密集部署小型蜂窝的异构蜂窝网络（HetNets）可有效提升网络容量。同频干扰与显著能耗是HetNets中亟待解决的两大关键问题。本文通过随机几何方法，针对两层下行HetNet构建了联合考虑增强型小区间干扰协调（FeICIC）与频谱分配（SA）的理论框架，在分析频谱效率（SE）与能量效率（EE）时充分考虑了业务量波动因素。通过蒙特卡洛仿真分别推导并验证了SE与EE指标。为构建能适应业务需求且兼具频谱与能量效率的HetNets，基于功率控制因子、资源划分比例及子信道数量的非凸优化问题，建立了SE与EE权衡模型，并据此提出低复杂度迭代算法以获取次优解。数值结果表明：联合FeICIC与SA方案在HetNets中具有显著有效性，同时为SE与EE权衡的资源分配提供了系统设计启示。
关键词： 睡眠模式、随机几何、频谱效率、频谱分配、FeICIC、异构网络、能效
更新于2025-09-23 14:56:19
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基于光学极化的MIMO-OFDM系统与全广义索引空间LED调制
摘要： 本文提出了一种新型高效可见光通信(VLC)调制技术——极坐标全广义索引空间(PFGIS)调制发光二极管(LED)，用于基于正交频分复用(OFDM)的多输入多输出(MIMO)光学极化系统(MIMO-POFDM)。PFGIS是一种频谱效率(SE)调制方案，为解决OFDM信号整形问题提供了优雅方案，并能提升光学MIMO-OFDM系统的频谱效率。该技术将笛卡尔复数OFDM信号转换为极坐标OFDM(POFDM)，利用激活LED的索引传递POFDM信号分量，同时将LED的空间位置作为空间调制(SM)载体。在空间调制中，用于数据传输的LED索引从选择两个LED扩展至选择全部/多个LED，从而使系统可达数据率随LED数量线性增长。相比现有OFDM光LED索引调制技术，PFGIS在较少LED数量下仍能实现更高频谱效率。仿真结果证实，相较于最新LED索引调制OFDM方案，所提PFGIS技术在提升可达数据率和降低误码率方面均具显著优势。
关键词： 多输入多输出（MIMO）、空间调制（SM）、可见光通信（VLC）、极化全广义索引空间调制（PFGIS）、基于光极化的正交频分复用（MIMO-POFDM）、频谱效率（SE）
更新于2025-09-19 17:13:59
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支持能量收集的可见光通信系统的频谱效率-照明帕累托前沿
摘要： 光学能量收集设备的持续改进推动了利用此类可用免费能源的可见光通信系统的发展。本文研究了一种室外可见光通信(VLC)系统，其中VLC基站向多个具备光能收集能力的用户发送数据。该系统采用时分多址(TDMA)技术为多个用户提供服务，并通过非均匀的时间与功率分配来实现系统通信和照明目标。在室外场景中，系统照明目标是最大化平均照度通量，而通信设计目标则是最大化频谱效率(SE)。通过建立多目标优化问题来获取SE-照明区域的帕累托前沿。为此，首先采用低复杂度算法求解边际优化问题，随后基于所提算法开发了基于Karush-Kuhn-Tucker条件的算法，以获得SE-照明权衡帕累托前沿的内界。通过不同系统参数下的多个仿真场景验证，该帕累托前沿内界与最优帕累托边界高度吻合。
关键词： 帕累托前沿、户外通信、照明、多目标优化、大型集会活动、频谱效率、能量收集、可见光通信
更新于2025-09-19 17:13:59
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[2019年IEEE第46届光伏专家会议（PVSC）- 美国伊利诺伊州芝加哥（2019.6.16-2019.6.21）] 2019年IEEE第46届光伏专家会议（PVSC）- 磁场成像：表征太阳能电池的优势与局限
摘要： 本文研究了一种中继辅助的大规模多输入多输出（MIMO）蜂窝网络。在导频污染场景下（用户数大于导频序列长度时），我们推导了下行单小区多用户多中继大规模MIMO传输的信道频谱效率（SE）和能量效率（EE）精确闭式表达式?；赟E与EE的理论结果，分析了基站天线数量、基站发射功率及各中继站发射功率等系统参数对性能的影响，并通过功率控制实现SE与EE的权衡。具体而言，通过联合优化基站发射功率P和各中继站发射功率pr，在满足SE要求的前提下最大化EE来解决该权衡问题?；贓E函数关于P或pr严格拟凹的特性，提出两种优化方法：一维搜索法和交替优化法。前者性能更优但后者复杂度更低。仿真结果验证了两种方法的有效性。
关键词： 频谱效率、蜂窝网络、大规模MIMO、中继、能效
更新于2025-09-19 17:13:59