WSN中虛擬空時分組碼發(fā)射功率分配研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（Wireless Sensor Networks，WSN）通過各類集成化微型傳感器實時監(jiān)測、感知和采集各種環(huán)境或監(jiān)測對象的信息，并以自組織網(wǎng)絡(luò)方式傳送到監(jiān)控終端。協(xié)作分集技術(shù)使得具有單根天線的通信終端可以共享彼此的天線而形成一個虛擬MIMO（Multi Input Multi Output）系統(tǒng)，解決了通信終端受尺寸和硬件復(fù)雜度的限制難以實現(xiàn)多天線的問題，因而逐漸引起人們的關(guān)注。本文將協(xié)作分集應(yīng)用到WSN中，使多個單天線

2、節(jié)點可以共享彼此的天線實現(xiàn)空域分集，能夠有效提高系統(tǒng)的傳輸可靠性，降低WSN的整體能耗。而在WSN中，為了能充分利用有限的功率來更好地傳輸自己及伙伴的信息，功率分配問題尤為重要。本文針對此問題提出了一種改進(jìn)的功率分配方案，聯(lián)合Alamouti空時編碼和協(xié)作分集技術(shù)，提出一種在總功率受限時的最優(yōu)功率分配方法。 論文首先闡述了空時分集技術(shù)的基本原理，并著重介紹了Alamouti雙節(jié)點發(fā)送分集方案及編碼規(guī)則。MATLAB仿真結(jié)果表明空

3、時分集技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)分集增益。 隨后，以放大前向和解碼前向協(xié)議為基礎(chǔ)，聯(lián)合Alamouti空時分組編碼，提出了一種最優(yōu)的功率分配方案，討論了在總功率受限情況下兩用戶的功率分配方案。仿真結(jié)果表明，在總功率受限情況下，當(dāng)源節(jié)點和協(xié)作節(jié)點能正確解碼對方第一時隙的數(shù)據(jù)時，采用最優(yōu)的功率分配可以降低系統(tǒng)的誤碼率。這也就是說，在相同誤碼率要求時，采用功率分配后的節(jié)點消耗的能量較少。 最后，討論了采用協(xié)作分集的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在煤礦安全監(jiān)