協(xié)作通信中的功率分配及協(xié)作用戶選擇的研究.pdf

1、無線信道環(huán)境的復雜性、時變性以及傳播路徑的多樣性決定了信號在無線信道中傳輸必然存在多徑傳播現(xiàn)象，而由多徑傳播造成的信道衰落（即多徑衰落）是提高數(shù)據(jù)傳輸速率和服務質(zhì)量的瓶頸。分集技術尤其是空間分集技術是抵抗多徑衰落最主要且最有效的技術，在不增加功率消耗或者信道帶寬的情況下可有效提升鏈路質(zhì)量和增加系統(tǒng)容量。協(xié)作通信就是利用空間分集技術和無線信道的廣播特性來獲得分集增益，從而提高系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率和可靠性。
　　 源節(jié)點和中繼節(jié)點之間

2、的功率分配和優(yōu)化以及協(xié)作用戶的選擇是協(xié)作通信中很重要的資源分配。源節(jié)點和中繼節(jié)點發(fā)送信息時都要消耗功率，在二者發(fā)送的總功率不變的情況下優(yōu)化其功率分配，對減小系統(tǒng)誤比特率和提高系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率有著很重要的意義；協(xié)作用戶選擇的優(yōu)化可以提高協(xié)作用戶選擇的效率，減少不必要的資源浪費，從而減小整個系統(tǒng)的功耗。
　　 本文主要的研究內(nèi)容以及取得的成果如下：
　　 1、在三節(jié)點中繼信道的基礎上，首次提出并建立了四節(jié)點的協(xié)作通信系統(tǒng)切

3、換的通用模型，在源節(jié)點和中繼節(jié)點等功率分配(EPA)的情況下，分別推導出等功率分配下M-QAM和4PSK調(diào)制的放大轉(zhuǎn)發(fā)(AF)和譯碼轉(zhuǎn)發(fā)(DF)協(xié)作通信系統(tǒng)誤比特率公式，并對文獻[11]中的編碼協(xié)作(CC)中斷概率公式進行了改進，對三種協(xié)議下其系統(tǒng)性能進行分析比較和仿真，仿真結(jié)果表明：三種協(xié)議下切換的系統(tǒng)性能都優(yōu)于相應的非協(xié)作通信切換的系統(tǒng)性能。
　　 2、以經(jīng)典的三節(jié)點協(xié)作通信模型為基礎，在源節(jié)點和中繼節(jié)點之間優(yōu)化功率分配(O

4、PA)情況下分別推導出放大轉(zhuǎn)發(fā)和譯碼轉(zhuǎn)發(fā)兩種協(xié)作通信協(xié)議在M-QAM和4PSK調(diào)制下的協(xié)作通信系統(tǒng)誤比特率公式以及使誤比特率最小的優(yōu)化功率分配系數(shù)α，并對其性能進行了分析和仿真，仿真結(jié)果表明：優(yōu)化功率分配的系統(tǒng)誤比特率性能優(yōu)于等功率分配的系統(tǒng)誤比特率性能，也優(yōu)于文獻[21]中優(yōu)化功率分配下的系統(tǒng)誤符號率性能。
　　 3、以三節(jié)點中繼信道模型為基礎，根據(jù)用戶與協(xié)作用戶間的歸一化距離、用戶與基站間的歸一化距離、協(xié)作用戶與基站間的歸一