AF协作分集中的功率优化分配方案

在慢衰落信道中,协作分集是一种新的空间分集方式.为提高协作通信系统的性能,提出以最小化系统中断概率为目标的功率分配方案.综合考虑所有路径的信道噪声功率,运用注水原理,提出在接收端最大比合并下的最佳功率分配方案.该方案计算简单,且仅需已知各个中继节点的平均信道状态信息,无需在传输中实时更新,因而不增加系统的额外开销.仿真结果表明,该方案与等功率分配方案相比,能显著降低系统的中断概率.     

无线传感器网络中机会协作传输及其性能研究

该文基于Nakagami信道且考虑节点电路处理能耗,研究无线传感器网络中机会协作传输及其性能,解决怎么协作何时协作协作的性能3个问题,并从理论上分析机会协作的可能性。仿真结果表明:机会协作传输能有效地提高系统性能;节点的电路处理能耗会影响系统性能,当节点电路处理能耗大到一定程度,机会协作传输不能带来任何性能增益。     

一种改进的中继节点选择方案

3GPP标准组织在2004年底启动了其长期演进(LTE)技术的标准化工作.上行传输方案采用带循环前缀的单载波频分多址接入(SC-FDMA)技术.对LTE上行链路进行仿真,实现无中继节点的直接传输.引入中继节点,通过传统最大路径损耗最小(LMP,least maximum pathloss)方案选取最优中继参与协作传输.重点分析并指出了传统LMP算法的缺点和不足,在此基础上提出了一种改进的中继节点选择算法,并结合考虑了源节点和中继节点的功率分配.从系统误码率和用户消耗功率两个方面对各传输方案进行了仿真分析.仿真结果表明LTE上行链路引入中继节点实现协作传输可明显提高系统的误码率性能.协作传输还节约了功率的使用,提高了用户的待机时间和功率效率.相比传统中继选择方案,改进后的LMP算法无论是从误码率还是功率消耗都得到明显改善.     

AF协作分集中的功率优化分配方案

在慢衰落信道中,协作分集是一种新的空间分集方式。为提高协作通信系统的性能,提出以最小化系统中断概率为目标的功率分配方案。综合考虑所有路径的信道噪声功率,运用注水原理,提出在接收端最大比合并下的最佳功率分配方案。该方案计算简单,且仅需已知各个中继节点的平均信道状态信息,无需在传输中实时更新,因而不增加系统的额外开销。仿真结果表明,该方案与等功率分配方案相比,能显著降低系统的中断概率。     

认知无线电中基于中继位置和主用户位置的功率分配

针对认知无线电网络,提出了一种基于组间协作的联合直接传输和协作传输的传输机制,在满足干扰约束和峰值功率约束的情况下,通过分析瑞利衰落环境下放大转发协作单中继系统的性能,研究了中继位置和主用户位置对于系统的最优功率分配和系统吞吐量的影响,并对最优功率分配方案和等功率分配方案的性能进行了比较。仿真结果表明,中继位置和主用户的位置对于系统性能起着关键的作用,最优功率分配方案取得相对于等功率分配方案更优的性能,采用最优功率分配方案时,中继节点位于源节点和目的节点连线的中点且靠近认知用户时的系统性能最优。     

非对称信道下协作通信系统中断概率的研究

首先建立了非对称信道下协作系统的数学模型,考虑了源节点到目的节点的直通链路,利用特征函数法推导出协作系统的平均中断概率公式,通过仿真验证了该中断概率公式的精确性,理论和仿真都表明协作系统的中断概率和中继节点的个数、位置分布以及协作系统的功率分配因子有着密切关系,并且考虑源到目的节点的直通链路相对于不考虑直通链路的情况具有更高的性能增益;然后又在此公式基础卜就协作系统中继节点的位置分布对最优功率分配因子的影响进行了仿真分析,并指出协作系统的最优功率分配因子受制于中继节点的位置分布情况.     

频率选择性信道下多节点放大转发协作通信中的信道估计方法

针对频率选择性信道下基于正交频分复用(OFDM,orthogonal frequency division multiplexing)技术的多节点放大转发(AF,amplify-and-forward)协作通信,提出了一种基于训练序列的最小二乘信道估计方法,推导出其均方误差性能的下界并给出了相应的最优训练序列方案.同时,该方法选取经功率分配优化后具有恒幅特性的Chu序列作为训练序列,实现了多节点AF协作通信中信道估计的最小均方误差.仿真结果证实了该信道估计方法在多节点AF协作通信环境下的有效性以及所提最优训练序列方案在系统性能上的优越性.     

基于信道统计特性的中继选择算法

该文提出了一种在非再生协作网络中,基于信道统计特性的最优中继选择方法。首先在等功率条件下,根据信道统计特性,定义一个等效信道增益的参数,该参数反映了中继节点在协作过程中两个阶段的信道特性。然后提出一种基于该参数的降序排列的中继选择方法。该方法在不同的信噪比范围内,选择不同的节点集合,使得系统的吞吐率中断概率最小。分析表明该选择方法的分集增益阶数能达到N+1,N为中继节点数目。仿真结果表明这种中继选择算法的中断概率性能优于其他算法。该方法进一步与功率分配相结合,构成了一种低复杂度的次优的中继选择方法。仿真结果表明这种次优算法能够取得和穷举算法相似的性能。     

非对称协作通信中的时变功率分配算法

针对反射、散射影响下的非对称无线协作通信网络,提出了一种时变功率分配(Time Variant Power Allocation, TVPA)算法。根据无线协作网络中,各节点之间信道条件实时变化且不对称的特点,在信号传输过程中对信源节点和中继节点的发送信号功率进行优化分配。借助信道编码定理,将系统错误概率最小的非凸优化问题转化为最大化系统容量的凸优化问题来解。与固定功率分配(Fixed Power Allocation, FXPA)算法和平均功率分配(Average Power Allocation, AVPA)算法相比,该算法能充分利用无线信道的时变特性,重新分配功率以降低系统错误概率。在多种网络模型中的仿真结果表明,准静态瑞利衰落信道下,相比于FXPA算法,TVPA算法可获得多达5.5dB的比特错误概率性能增益。随着网络质量的进一步改善,该性能优势也逐步增大。      

协作通信中基于分布式空时码的自适应能量分配方案

基于协作AF(Amplify and Forward)通信模型,提出了一种基于分布武空时分组码的自适应能量分配方案.该方案首先以最小化中断概率为准则,在源节点与中继节点之间根据信道状态信息情况,决定是否放大转发中继节点接收信号.然后,在中继节点采用最优功率分配策略,实现整个系统的最优化传输.仿真显示了所提出的两种自适应方案与传统自适应方案、非自适应方案,以及在不同调制制度下的性能比较.仿真结果表明,与传统非自适应方案相比,所提方案1的误码率性能提高了约5 dB.