非对称协作分集通信中网络编码的应用

该文提出了网络编码在非对称三点协作传输系统中的应用。通过协作分集技术和网络编码技术的联合运用,不但可得到无线通信传输系统的分集增益,也可得到系统的编码增益。该文设计的方案,充分考虑无线通信环境的差异性,利用非对称调制方式,在保证较差通信环境中取得通信可靠性的同时,在较优链路采取较高速率进行传输,利用较优链路传输更多的信息,实现系统资源的充分利用。在方案的具体实现中,通过在中继链路的中继节点加入已知信息实现网络编码,使得系统的译码性能得到增加。仿真结果表明,将网络编码技术应用于非对称协作分集通信中,相对比非协作传输方案可增加分集增益,降低系统的误比特率。跟传统对称传输系统相比,可充分利用系统资源,提升了系统传输容量。     

信源间全双工协作通信的空时编码算法研究

研究了具有三个全双工源节点的协作通信系统,为提升系统有效性和可靠性,提出了两种信源间全双工协作通信的空时编码方案。将正交空时码理论应用其中,可以有效利用空间分集增益,抵抗多径衰落,提高系统性能。方案分为共享兼传输阶段与协作传输阶段。在共享兼传输阶段进行信源间的信息共享同时也会向目的节点发送信息,在协作传输阶段,源节点间形成虚拟MIMO向目的节点发送信息。推导了系统各个接收端的中断概率,仿真结果表明,与现有源节点工作在半双工模式下的协作传输方案对比,该方案有效提升了吞吐量和中断概率性能,在中断概率为10-3时,该方案有1.5 dB左右的信噪比增益,与无协作传输对比,该方案有约8 dB左右的信噪比增益。      

基于SWIPT的Polar编码协作码的设计与系统性能研究

极化（Polar）编码协作可同时获得编码增益与分集增益,实现可靠通信。为了解决中继能量受限问题,本文研究了基于无线信息与能量同传（Simultaneous Wireless Information and Power Transfer, SWIPT）技术的Polar编码协作系统。首先,建立了基于SWIPT的Polar编码协作系统模型。其次,鉴于Polar码的Plotkin构造方法将一个长码分裂成两个短码,非常适用于编码协作场景,使用Plotkin构造方法联合设计信源节点和中继节点Polar码,并在目的节点对其进行联合串行相消（Successive Cancellation, SC）译码。相比传统点对点系统,基于SWIPT的Polar编码协作系统使得系统中断概率大幅度降低;与随机低密度奇偶校验（Low Density Parity Check, LDPC）编码协作系统相比,在译码迭代次数低时所提方案误码性能更佳。      

一种分布式喷泉码在协作通信中的应用

为了减少基于数字喷泉码的协作传输系统中的计算复杂度和传输延迟,提出了一种基于分布式喷泉码的协作通信传输方案,给出了两层数字喷泉编码的度分布函数的设计过程;以各链路的丢包率为参量分析了系统传输时延,并与其他数字喷泉码传输方案进行了比较.理论分析和仿真结果表明,在各链路丢包率较大时采用这种分布式喷泉码的协作传输机制能在传输时延上显著改善系统性能,而且各链路删除概率越大时优势越明显.     

基于Turbo码的非理想中继协作性能研究

基于Turbo码的非理想中继信道协作方式是在加性高斯白噪声(AWGN)的环境下提出的一种协作通信方式。源节点将编码并调制后的信息分别传送给中继节点和目的节点,中继节点对接收到的码字进行译码、传送,目的节点接收2路不同的信号(一路是来自源节点未经过交织的信息比特和校验比特,另一路是来自中继信道经过交织后来的校验比特)并采用联合迭代的译码方式对其进行译码。仿真结果表明,同等条件下,基于Turbo码的非理想中继信道协作方式在纠错方面的性能远胜于点对点的Turbo码非协作方式。     

基于联合译码的RS码中继协作系统设计

协作通信技术是通过一定规则使单天线终端能够共享其他用户的天线,从而达到空间分集的效果,能够有效地减轻通信系统中信道衰落的不良影响。RS码在短码且信息位一定的条件下,其译码复杂度较低,且具有较强的应对突发错误的能力。基于此,提出了一种基于联合译码的缩短RS码的中继编码协作系统方案。该方案通过在源节点设置码长自由的缩短RS码,使得在误码性能不受影响的情况下,系统等效码率更为灵活,并在目的点设计了两种联合迭代译码算法。对设置缩短RS(43,31)和RS(63,31)的协作通信系统在AWGN信道和瑞利快衰落信道下进行仿真,仿真结果表明,与非协作系统相比,中继编码协作系统性能更优。此外,通过选用两种不同的联合迭代译码算法,实现了不同幅度的系统增益提升。     

一种基于网络编码的协作通信模型设计

网络编码和协作通信技术自从提出之后就备受关注,近年来也不断出现了很多的研究成果。基于这两种技术的特点,在无线网络环境中提出一种基于网络编码的协作通信传输模型。与传统的信号传输方案相比,这种传输模型可以使用较少的传输时隙来传输同样的信息,这也充分结合网络编码和协作通信各自的优势。理论分析和仿真结果都表明,这种改进的协作网络编码模型不但可以提高整个系统的吞吐量,也可以获得比较低的误码率,同时,在接收端也可以获得良好的分集增益。     

一种基于分布式空时码的协作MIMO分集复用折衷新方案

协作MIMO通过多个单天线节点的相互协作构造多发射天线,以此形成一种虚拟MIMO多天线阵列获得空间分集增益。考虑到协作MIMO特点,天线间采用分布式空时编码进行编码协作。文章研究了协作MIMO中基于分布式空时码(DSTC)的分集复用折衷(DMT)新方案,该方案通过推导两种DSTC的中断概率与分集增益表达式,结合两类DSTC的DMT策略,根据改变复用增益阈值自适应获得最佳DMT与中断性能。数值仿真表明,所提的DMT策略可以逼近协作MIMO的DMT上限,协作节点采用该策略的中断性能仅次于上限的中断性能。在多节点构成协作MIMO网络分布式空时编码协作中,提出的DMT新方案可使系统高效地获得协作分集增益与中断性能。     

C-RAN平台下信道编码与网络编码的联合算法设计

协作式集中式云结构的C-RAN平台运用协作通信技术,提高了系统的性能。在C-RAN平台下,基于编码协作通信,将传统的信道编码与网络编码进行联合算法设计:在编码协作第二时隙将自身的校验码字和对方的校验码字经过网络编码后一并发送到目的端,在没有增加额外资源的情况下,多携带了一部分自身信息,为协作系统提供额外的增益。该方案不仅可以提高系统的可靠性,同时加入网络编码可提高系统的有效性。通过matlab仿真对该方案进行验证,证明其现实意义。     

基于认知无线电系统的协作中继分布式功率分配算法

协作通信与直接通信相比能够显著地提高系统性能。协作通信中的一个关键问题是管理中继节点及有效地进行功率分配。尤其对于频谱共享的认知无线电(Cognitive Radio,CR)系统,协作方案的设计不仅要最大限度地提高认知网络协作的功率效率,而且需要最小化对主系统的干扰。该文针对认知无线电系统的协作通信问题,在多个中继节点与源节点协同通信的场景下,提出了一种基于放大转发(Amplify and Forward,AF)模式下的功率分配及联合优化算法,在保证主系统传输性能不受影响的前提下,提高认知系统的传输速率。仿真结果表明该文提出的自适应协作传输方案,和直接传输及等功率传输方案相比获得了进一步的性能增益,中断概率显著下降。