基于窄脈沖的中繼協(xié)作超寬帶通信系統(tǒng)研究.pdf

1、窄脈沖超寬帶無線電技術一直被認為是未來高速、低成本無線個域網(wǎng)物理層的標準，它通過發(fā)送功率譜密度極低、帶寬很寬（絕對帶寬＞500MHZ，相對能量帶寬＞0.2～0.5）的信號來進行數(shù)據(jù)的傳輸。超寬帶無線通信系統(tǒng)擁有其它短距離無線通信系統(tǒng)所不具備的優(yōu)點:功率消耗低、對其它無線通信系統(tǒng)的干擾低、數(shù)據(jù)傳輸速率高、時間分辨率高等。但是，低功率消耗會限制超寬帶通信系統(tǒng)的覆蓋范圍，擴展覆蓋范圍又會影響系統(tǒng)的數(shù)據(jù)速率。
　　 協(xié)作傳輸?shù)幕舅枷刖?/p>

2、是無線網(wǎng)絡中的協(xié)作終端共享各自的天線通過分布式傳輸和信號處理來來形成一個虛擬MIMO系統(tǒng)。近年來，協(xié)作傳輸技術被廣泛的用在現(xiàn)代通信系統(tǒng)當中，擴展通信覆蓋范圍，提升通信服務質(zhì)量(QoS)。為了解決功率消耗和覆蓋范圍之間的矛盾，本文通過窄脈沖超寬帶系統(tǒng)的協(xié)作傳輸來提升系統(tǒng)性能。
　　 本文的主要工作就是研究協(xié)作超寬帶通信系統(tǒng)所涉及的信號處理算法設計、性能分析以及系統(tǒng)聯(lián)合優(yōu)化問題，并且提出了基于矩生成函數(shù)(MGF)的方法來分析室內(nèi)多徑

3、環(huán)境下超寬帶系統(tǒng)的性能，獲取了不同中繼方案下兩跳超寬帶系統(tǒng)誤比特率的近似閉式表達式，為系統(tǒng)的設計提供了理論依據(jù)。
　　 具體來說，本論文的主要工作集中在以下幾個方面:
　　 1)研究超寬帶通信多徑衰落中的分組（群）衰落特性，構(gòu)建協(xié)作超寬帶通信系統(tǒng)下的衰落信道模型并分析其特點。
　　 2)在對協(xié)作通信系統(tǒng)典型性能分析方法深入研究的基礎上，針對超寬帶特有的信道模型，確定適合于復雜多徑衰落環(huán)境下協(xié)作超寬帶系統(tǒng)性能分析方

4、法，采用概率論知識，運用矩生成函數(shù)的方法推導出更為實際準確的系統(tǒng)性能理論分析結(jié)果。
　　 3)全面考慮各種協(xié)作通信方案，設計合理的中繼節(jié)點信號處理算法，針對復雜多徑衰落環(huán)境分析AF、DF以及DTF等協(xié)作方案對系統(tǒng)性能的影響，獲得不同中繼方案下協(xié)作超寬帶系統(tǒng)誤比特率的近似閉式表達形式。
　　 4)在獲得協(xié)作超寬帶系統(tǒng)誤比特率的近似表達式的基礎上，以增加吞吐量、減小誤比特率為目標在MAC層進行中繼節(jié)點的選擇，在物理層確定所選

5、中繼節(jié)點的適宜采用的中繼模式，最終實現(xiàn)協(xié)作超寬帶系統(tǒng)的跨層聯(lián)合優(yōu)化，在更大程度上提高系統(tǒng)性能，增加覆蓋范圍。
　　 基于超寬帶信道模型和協(xié)作通信系統(tǒng)性能分析方法的研究，我們在協(xié)作超寬帶系統(tǒng)性能分析和系統(tǒng)設計方面進行了一些創(chuàng)新。
　　 本文當中我們提出使用基于MGF的性能分析方法獲得了兩跳超寬帶系統(tǒng)平均誤比特率的近似閉式表達式，為系統(tǒng)的設計提供了理論依據(jù)，節(jié)約了以往系統(tǒng)仿真耗費時間大的問題，至此我們可以更加直觀的考察不同的