协作通信中新协议的性能研究

发布时间：2017-06-07 07:47

  本文关键词：协作通信中新协议的性能研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：多输入多输出(multiple-input multiple-out,MIMO)技术是第四代移动通信技术中的关键技术之一,即在发射端和接收端同时安装多根天线,使得接收端可以获得经历独立衰落的相同信号的不同副本,从而获得空间分集。空间分集技术可以有效地对抗无线信道中的多径衰弱,以提高信道容量和改善服务质量。但是MIMO技术的实际应用受到终端大小、成本和功耗等诸多方面的限制,往往无法在一个无线终端上安装多根天线。于是为了将MIMO技术应用于实际,协作通信技术被广大学者提出来。在这个技术中,将无线网络中单天线的节点通过某种方式共享各自天线,形成虚拟MIMO系统,进而获得空间分集增益和提高无线网络容量。本文的主要创新点及研究成果包括如下几个部分：1)研究了在三节点协作通信系统中,中继节点采用HDAF协议时,系统的误符号率性能。在此,首先推导了系统的误符号率表达式,由于其精确表达式很复杂,所以对其精确表达式进行了近似,并将近似表达式与精确表达式进行了实验仿真对比,仿真结果表明,当系统总功率高于10db时,所推导出的近似误符号率表达式的仿真曲线和实际的精确误符号率曲线基本重合。2)其次,在满足系统总功率一定的情况下,以最小化系统误符号率为目标,基于近似误符号率的最小化进行功率分配,并与等功率分配进行比较。仿真结果表明,HDAF协议的最优功率分配因子不仅与源节点到中继节点,中继节点到目的节点的信道质量有关,而且与系统的总功率也有关系,随着系统总功率的增大,最优功率分配因子将趋近于1/2。3)首次提出了增量双中继系统,即在增量中继系统中有两个中继节点参与信号的协作转发。研究了增量双中继系统的中断概率和误符号率性能,推导了误符号率和中断概率表达式,并与增量中继系统相比较,仿真结果表明,在系统速率为1bit/s时,增量双中继系统的中断概率在低信噪比下要高于增量中继系统,而在高信噪比下要低于增量中继系统。而增量双中继系统的误符号率在系统总功率较低时,增量双中继系统的误符号率略低于增量中继系统,当系统总功率较高时,增量双中继系统的误符号率性能则大大优于增量中继系统。最后,本文给出了相应研究工作的结论,并对当今协作通信方向的研究热点及未来可能的研究方向作了总结。
【关键词】：MIMO技术 协作通信 HDAF协议 功率分配 增量中继系统
【学位授予单位】：浙江师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN915.04
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-15
• 1.1 引言9-10
• 1.2 研究现状10-13
• 1.3 论文主要内容13-15
• 2 协作通信基础15-36
• 2.1 单中继协作通信系统15-16
• 2.2 合并方式16-17
• 2.3 协作通信协议17-20
• 2.3.1 译码转发协议17-18
• 2.3.2 放大转发协议18
• 2.3.3 混合译码放大转发协议18-19
• 2.3.4 增量中继协议19-20
• 2.4 单中继系统中断概率分析20-24
• 2.4.1 DF协议中断概率分析20-23
• 2.4.2 AF协议中断概率分析23-24
• 2.5 单中继系统误符号率分析及功率分配24-35
• 2.5.1 单中继系统DF协议误符号率分析24-26
• 2.5.2 DF协议下基于误符号率的功率分配方案26-30
• 2.5.3 单中继系统AF协议误符号率分析及功率分配30-31
• 2.5.4 AF协议下基于误符号率的功率分配方案31-35
• 2.6 本章小结35-36
• 3 基于HDAF协议的误符号率性能研究36-43
• 3.1 引言36
• 3.2 HDAF协议误符号率性能研究36-38
• 3.3 HDAF协议下的功率分配与数据仿真38-41
• 3.4 本章小节41-43
• 4 增量双中继系统的性能研究43-58
• 4.1 引言43
• 4.2 增量双中继系统模型43-44
• 4.3 增量双中继系统中断概率分析44-53
• 4.4 增量双中继系统误符号率分析53-57
• 4.5 本章小节57-58
• 5 总结与展望58-60
• 5.1 论文工作总结58
• 5.2 未来工作展望58-60
• 参考文献60-65
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果65-66
• 致谢66-68

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本文编号：428505