協(xié)作傳輸中的同步問題研究.pdf

1、協(xié)作通信可以有效地組織單天線節(jié)點協(xié)同工作，以達到多天線系統(tǒng)的分集增益效果，因此在分布式通信系統(tǒng)研究中受到廣泛的關(guān)注。在很多分布式系統(tǒng)中，由于節(jié)點分散、數(shù)量較大(如傳感器網(wǎng)絡(luò))，往往需要中心控制或者節(jié)點間通信實現(xiàn)同步協(xié)作，這必然導(dǎo)致傳輸效率的降低。因此，如何設(shè)計低復(fù)雜度的不依賴中心控制以及節(jié)點間信息交換的同步方法，成為了實現(xiàn)高效協(xié)作通信的一個重要問題。針對這樣的要求，本文分別研究了基于正交頻分復(fù)用的協(xié)作通信系統(tǒng)中的多個時間偏差、多個載波頻

2、偏和多個采樣頻偏的同步問題，并初步建立了一個基于軟件無線電平臺的協(xié)作傳輸系統(tǒng)。
　　 首先，針對時間偏差和載波偏差問題的共性，本文提出一種通用的預(yù)同步策略，建立了一個相應(yīng)的同步誤差分析模型，并對模型的統(tǒng)計特性進行了分析。在這種預(yù)同步策略中，各支路的偏差被分別估計，最終的預(yù)同步量是各支路偏差估計量的加權(quán)和。對模型的理論分析表明，同步誤差的采樣方差的數(shù)學(xué)期望和方差在幾跳之后是收斂的，并且在一定的條件下(包括協(xié)作節(jié)點數(shù)量、信噪比等)預(yù)

3、同步偏差可以被控制在接收系統(tǒng)的容忍范圍內(nèi)。仿真和實驗都驗證了這個結(jié)論。
　　 在此基礎(chǔ)上，針對“基于空時編碼.正交頻分復(fù)用的協(xié)作傳輸系統(tǒng)”的結(jié)構(gòu)，提出了一種利用導(dǎo)頻信號估計參差載波頻偏的方法，使得載波頻偏預(yù)同步在“基于空時編碼-正交頻分復(fù)用的協(xié)作傳輸系統(tǒng)”中的性能大大提高。
　　 其次，針對采樣頻偏在正交頻分復(fù)用系統(tǒng)中所引起的相位偏轉(zhuǎn)在頻域的對稱特性，提出了一種針對傳統(tǒng)正交頻分復(fù)用系統(tǒng)的采樣頻偏自消除方法，然后將這種方法

4、與重采樣技術(shù)相結(jié)合，提出了一種適于“基于空時編碼-正交頻分復(fù)用的協(xié)作傳輸系統(tǒng)”的采樣頻偏自消除方法。仿真結(jié)果表明，這種方法不僅能有效地消除采樣頻偏引起的相位偏轉(zhuǎn)，而且可在頻率選擇性衰落信道下獲得分集增益。
　　 通過上述研究工作，對協(xié)作通信中的同步問題有了新的認(rèn)識。這些新認(rèn)識對協(xié)作通信中的其他同步問題的解決具有借鑒意義。
　　 此外，文本系統(tǒng)介紹了一種軟件無線電平臺(GNU Radio+USRP)，并詳細(xì)描述了基于這種平