協(xié)作通信系統(tǒng)中的中繼協(xié)作技術(shù)研究.pdf

1、近年來，得益于協(xié)作分集技術(shù)具有有效提升系統(tǒng)的容量以及傳輸?shù)目煽啃缘葍?yōu)勢，它在學(xué)術(shù)界和工業(yè)界都得到了廣泛關(guān)注。協(xié)作分集技術(shù)利用網(wǎng)絡(luò)中分散各處的節(jié)點共享彼此之間的天線資源，從而形成一種分布式的多天線系統(tǒng)。這種多天線系統(tǒng)就被稱為虛擬多輸入多輸出（Multiple-Input-Multiple-Output,MIMO）系統(tǒng)，它突破了傳統(tǒng)MIMO技術(shù)在配備多天線方面的限制，因此在很多無線通信網(wǎng)絡(luò)中都具有非常廣闊的應(yīng)用前景。特別的，基于中繼轉(zhuǎn)發(fā)的協(xié)

2、作分集技術(shù)還能夠擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)的覆蓋面積、增強(qiáng)邊緣區(qū)域數(shù)據(jù)速率、覆蓋陰影區(qū)域，是無線協(xié)作通信領(lǐng)域研究的熱點之一。本文針對多中繼協(xié)作通信系統(tǒng)中，中繼如何進(jìn)行協(xié)作的問題，分別從中繼選擇和分布式波束形成兩個方面展開的研究，主要工作內(nèi)容如下：
　　首先，針對經(jīng)典的三節(jié)點無線協(xié)作通信系統(tǒng)，在充分分析兩個服從指數(shù)分布的變量的調(diào)和平均數(shù)的統(tǒng)計特性（概率密度函數(shù)PDF、累積分布函數(shù)CDF、矩量母函數(shù)MGF）的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)了系統(tǒng)的精確中斷概率以及比特誤碼

3、率的表達(dá)式。
　　其次，針對多中繼無線協(xié)作通信系統(tǒng)，提出兩種聯(lián)合功率分配中繼選擇算法。第一種以最大化接收端接收信噪比為目標(biāo)函數(shù)建立優(yōu)化問題，第二種以最小化系統(tǒng)消耗的總功率為目標(biāo)函數(shù)建立優(yōu)化問題。然后，根據(jù)得到的閉合形式最優(yōu)解，分別給出聯(lián)合功率分配中繼選擇算法。仿真結(jié)果顯示本文提出的算法能夠有效改善系統(tǒng)性能。
　　最后，針對多中繼無線協(xié)作通信系統(tǒng)，所有中繼聯(lián)合協(xié)作，組成虛擬的多天線系統(tǒng)，分析了兩種分布式波束形成的方法。第一種方