單中繼協(xié)作通信系統(tǒng)性能與功率分配研究.pdf

1、隨著人們對(duì)無線通信新業(yè)務(wù)的需求增長(zhǎng)，無線通信技術(shù)正朝著高速、多業(yè)務(wù)、寬帶的方向飛速發(fā)展。在無線通信系統(tǒng)中，無線信道的路徑損耗和衰落使信號(hào)受到了損害，分集技術(shù)能夠有效的對(duì)抗無線信道的衰落。協(xié)作分集技術(shù)是在多用戶通信系統(tǒng)中，各鄰近移動(dòng)終端的按照一定的方式共享彼此的天線協(xié)作發(fā)送各自的信息，從而實(shí)現(xiàn)虛擬的多天線陣列，獲得空間分集增益，可以有效提高系統(tǒng)的可靠性和頻譜利用率。
　　本文主要研究協(xié)作分集技術(shù)放大轉(zhuǎn)發(fā)，解碼轉(zhuǎn)發(fā)，編碼協(xié)作三種協(xié)議。

2、首先，闡述了協(xié)作分集的研究背景和意義以及目前的研究進(jìn)展，對(duì)無線信道的特性、分集技術(shù)的分類以及分集接收端所采用的合并技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)介紹，重點(diǎn)分析了瑞利衰落信道模型以及三種協(xié)議的工作原理，為后續(xù)系統(tǒng)性能分析打下了基礎(chǔ)。
　　然后，引入矩母函數(shù)來研究無線衰落信道下的系統(tǒng)性能，推導(dǎo)了放大轉(zhuǎn)發(fā)和解碼轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議在瑞利衰落信道條件下系統(tǒng)的誤符號(hào)率的數(shù)學(xué)模型，得到兩種協(xié)議在M-PSK和M-QAM調(diào)制下系統(tǒng)誤符號(hào)率和信噪比的閉式解表達(dá)式。并對(duì)瑞利衰落

3、信道下兩種協(xié)議在不同調(diào)制方式時(shí)系統(tǒng)的性能進(jìn)行了仿真與分析對(duì)比，對(duì)進(jìn)一步研究放大轉(zhuǎn)發(fā)和解碼轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議相關(guān)技術(shù)具有重要的理論意義。
　　最后，對(duì)編碼協(xié)作系統(tǒng)功率分配優(yōu)化進(jìn)行了研究。通過泰勒級(jí)數(shù)展開和高信噪比近似，推導(dǎo)了編碼協(xié)作在瑞利衰落信道下采用RCPC編碼時(shí)中斷概率的數(shù)學(xué)模型，得到了中斷概率和中斷速率，協(xié)作度，功率分配系數(shù)之間的閉式解。通過仿真分析對(duì)比，得到了最優(yōu)功率分配系數(shù)，并分析了中斷速率和協(xié)作度對(duì)協(xié)作通信系統(tǒng)性能的影響。優(yōu)化功率