Nakagami-m衰落信道下固定增益中继系统性能分析

 在Nakagami-m衰落信道下,分析了两跳固定增益放大转发中继通信系统的性能.首先采用基于概率密度函数(PDF)的性能分析法推导了无协作分集时系统的中断概率和平均误符号率(ASER)的闭合表达式,然后采用基于矩生成函数(MGF)的方法推导了有协作分集时系统的中断概率和ASER表达式以及接收信噪比的n阶矩的闭合表达式.仿真结果显示,所推导的闭合表达式与数值仿真结果吻合良好,协作分集和较大的m值可提升系统性能,中继前后两跳的信道质量对系统性能的影响并不相同.     

Nakagami衰落信道下的蜂窝系统性能分析

文中考虑多小区蜂窝系统中小区边缘用户受到来自其他小区间同信道干扰,分析了在Nakagami-m衰落信道下,用户和基站均为单天线时的多小区蜂窝系统性能,以获得干扰信号衰落参数m和干扰基站发射功率对系统性能的影响。采用概率密度函数（PDF）分析法推导了系统中断概率和平均误符号率（ASER）的闭合表达式,并进一步通过数值仿真来分析同信道干扰对系统性能的影响。仿真结果表明,系统的中断概率和ASER的解析曲线均与仿真结果一致,系统性能随着干扰信号衰落参数m和干扰功率的增加而降低。     

Nakagami信道下MIMO解码转发中继系统的安全性能分析

在协同自适应解码转发中继系统中,该文针对Nakagami-m衰落信道,研究了基于多天线低复杂度的机会式传输策略的物理层安全性能。为充分利用天线分集增益提升系统安全性能,发送节点均采用发送天线选择策略,接收节点均采用最大比合并策略。推导了系统安全中断概率的闭合表达式,并进一步提供了渐近性能分析,得到了系统的安全分集阶数。仿真结果验证了理论分析的正确性,并揭示了各系统参数对机会式传输方案的安全性能的影响。结果表明,通过增加合法节点的天线数和增大合法信道的Nakagami衰落信道参数可显著提升系统安全性能。     

同信道干扰下的中继网络性能分析

分析了两跳中继网络在同信道干扰下的中断概率。在中继网络中,源节点广播信号至所有的中继节点,此时同信道干扰在中继节点或者目的节点处被引入。中继节点采用解码转发策略转发源节点的信号,而目的节点采用最大比合并技术接收来自中继节点的信号。最终推导了各种干扰情形下系统中断概率的闭合表达式。仿真结果表明,解析曲线和蒙特卡洛仿真曲线非常吻合,而同信道干扰在某些场合会对系统性能造成较大影响。分析结果对中继网络的系统设计和参数设置都有一定的参考意义。     

Rice衰落信道下选择中继的性能分析与功率分配算法

本文针对无线传感器网络,研究了Rice衰落信道下基于选择中继的两跳译码转发系统的协同中继传输性能与功率分配算法.文中利用概率密度函数推导了选择中继协同传输的中断概率、误符号率的闭式表达式,并给出了高信噪比时的渐近性表达式;然后根据渐近性能进行源与中继节点间的功率优化,进一步提升系统传输性能;最后用蒙特卡洛仿真验证了结果的有效性.仿真结果显示,理论值与仿真结果基本一致,优化功率分配后的传输性能接近于搜索法得到的传输性能,但计算复杂度明显降低.     

Nakagami-m信道下全双工解码转发中继中断概率分析

研究存在残余自干扰（residual self-interference, RSI）条件下全双工解码转发中继的中断概率性能。在Nakagami-m信道下,推导了多跳解码转发（multi-hop decode-and-forward,MH-DF）策略和选择解码转发（selected decode-and-forward,SDF）策略的端到端中断概率闭合表达式和渐近表达式,分析了两种策略的可达分集度。结果显示,MH-DF策略的可达分集度为0,SDF策略的可达分集度由信道成型因子和中继功率伸缩方案决定。相比于MH-DF策略,SDF策略具有更优的中断概率性能和抗自干扰能力。      

Nakagami-m衰落下AF部分中继选择系统性能研究

在放大转发中继系统中,基于Nakagami-m衰落场景,借助概率密度函数、累积分布函数和矩生成函数性能分析法,推导了部分中继选择策略下协作分集系统采用不同调制方式的平均错误符号概率（ASEP）闭合表达式,给出了该系统协作分集下的分集阶数,并指出了在这一场景下影响ASEP性能的因素。仿真结果表明,所得的闭合表达式与数值仿真结果有良好的吻合性能,尤其在中高信噪比区域,所提方案具有很好的渐近性能,并通过仿真曲线进一步验证了与所提命题的一致性。     

半双工译码转发中继信道下的空间耦合RA码设计

针对半双工译码转发中继信道,提出了一种可逼近三节点中继信道容量限的空间耦合RA码的设计方法。针对二进制删除信道,源节点分别向中继节点和目的节点发送空间耦合RA码,中继节点先正确恢复出源节点发送的空间耦合RA,然后再次编码产生额外的校验比特并转发给目的节点;目的节点结合中继节点发送的额外校验比特和源节点发送的空间耦合RA码进行译码,正确恢复出源节点的信息。为了评估所设计的空间耦合RA码在三节点中继信道下的渐近性能,推导了密度进化算法用于计算阈值。阈值分析结果表明,所提出的空间耦合RA码能够同时逼近源到中继链路和源到目的链路的容量限。同时,基于半双工二进制删除中继信道,仿真了所设计的空间耦合RA码的误码性能,结果表明,其误码性能与所推导的密度进化算法计算的阈值结果一致,呈现出逼近于容量限的优异性能,且优于采用空间耦合低密度奇偶校验(Low Density Parity Check,LDPC)码的性能。     

Opportunistic Decode-and-forward Cooperation in Nakagami-m Fading Channels with Relay Selection

In this paper, the outage performance of opportunistic decode-and-forward cooperation is analyzed in independent but not necessarily identical Nakagami-m fading channels, where the impacts of relay selection criterion, relay number, channel fading severity parameter and the availability of the direct link are studied comprehensively. The closed-form expressions of outage probability in high signal-to-noise ratio region and the diversity order are derived for both asymmetric and symmetric scenarios. The analysis shows that the achievable diversity order is related to the channel fading severity parameter m, the number of relays K, the specific relay selection criterion N and the availability of the direct link. Take symmetric scenario for instance, the diversity order is m (K ? N +?1) if the direct link blocks, otherwise the diversity order becomes m (K ? N +?2). For asymmetric scenario, the diversity order depends on the particular value of fading severity parameter m in each link, and the expression is also derived. Simulation results validate the analysis of outage probability and diversity order.     

选择性放大传送协同通信在Nakagami信道中的性能分析

该文根据两个统计独立非负随机变量的调和平均值的概率密度函数在零点的变化特性,分析了选择性放大传送协同协议在Nakagami衰落信道中的性能,得出了高信噪比时系统误符号率的闭合表达式。理论分析和数值仿真结果表明,在Nakagami信道中选择性放大传送协同协议可获得和传统放大传送协同协议一样的分集阶数,并且具有更优的误符号率性能。     

Performance Analysis of Transmit Antenna Selection in Nakagami-m Fading Channels

This paper considers the error performance of an uncoded multiple-input-multiple-output (MIMO) wireless system with antenna selection at the transmitter and maximal ratio combining (MRC) at the receiver end. Exact closed-form expressions are derived for symbol error probability of the aforementioned scheme in independent and identically distributed (i.i.d) Nakagami-m fading channels.     

瑞利衰落信道MDPSK相位比较解调性能

本文提出一种适合于瑞利衰落信道多进制差分相移键控系统相位比较解调的性能分析方法，推导出符号错误率解析表示式，考虑了瑞利衰落、时间选择性衰落和高斯白噪声对体制性能的影响，并针对衰落功率谱为高斯型和矩形分别对二进制、四进制和八进制情形进行了数值计算。     

最大比合并接收系统在n-Rayleigh信道下的性能分析

在n-Rayleigh信道下,研究了MRC(Maximal Ratio Combining)合并接收系统的平均码字错误率(ASEP)性能。基于矩生成函数(MGF)的方法,推导了MRC接收系统在n-Rayleigh衰落信道上采用M进制相移键控(MPSK),M进制正交幅度调制(MQAM)和M进制脉冲幅度调制(MPAM)等几种M进制数字调制方式的ASEP的计算式。然后在不同条件下,仿真了系统的ASEP性能,仿真值与理论值相一致,理论分析的正确性得到了证明。分析结果表明:分集支路数和衰弱因子对系统的ASEP性能有重要影响。     

衰落信道下基于中继选择与功率控制的节能协作通信

In order to save energy and make more efficient use of wireless channel, this article puts forward an energy saving cooperative relaying scheme which actuates the cooperative transmission only when the feedback from the destination indicates failure of the direct transmission. The proposed scheme selects the optimal relay and its corresponding transmission power in each time slot based on channel condition and residual energy with the objective of minimizing energy consumption and extending network lifetime. In the study, the finitestate Markov channel model is used to characterize the correlation structure of channel fading in wireless networks, and the procedure of relay selection and transmission power decision is formulated as a Markov decision process. Numerical and simulation results show that the proposed scheme consumes less energy and prolongs the network lifetime.     

非频率选择性衰落信道下捕获性能的分析

对基于数字匹配滤波器(DMF)捕获系统在非频率选择性衰落信道下的捕获性能进行了深入讨论,利用状态转移图推导出单次驻留判决方式时平均捕获时间的表达式。对平坦慢衰落信道和快衰落信道下的平均捕获时间进行了数字分析,得出的主要结论是：无论信道是否存在衰落,基于DMF的捕获系统都具有很快的捕获速度;基于DMF的捕获系统在衰落信道下的捕获性能明显要比非衰落信道差;衰落速度越快,平均捕获时间就越长,系统的捕获性能就越差。因此当信道存在非频率选择性衰落时,可以在接收端采用分集接收(比如空间分集)来改善系统的捕获性能。