两路中继协作通信的中断概率及分集复用折中性能分析

为了提高协作通信系统的频谱效率和中断性能,给出了解码转发协议下的两路中继协作通信系统的模型。在该模型下,提出了两种数据传输模式,并分析了该两种数据传输模式的中断概率性能,推导了中断概率闭式结果及分集增益和复用增益之间的关系。仿真结果显示,与传统的两中继解码转发协议相比,两种传输模式的中断概率性能都有较大的提高。     

SDF协议下的中继选择策略性能分析

在研究无线协作分集网络中的选择性解码转发协议的基础上,对两种中继选择方案的性能进行了研究,推导了瑞利衰落下的两种策略的中断概率精确闭式结果,给出了高信噪比时的中断概率近似表达式和分集复用折衷.通过理论分析和数值仿真结果得出:基于源与中继之间的链路选择策略的性能并不随着待选中继节点数目的变化而变化;而根据中继和目的点之间的链路性能来选择中继的策略性能随着中继节点数目的增多其性能明显提高,且中继节点越是靠近源和目的节点的中间位置,其性能越优.     

机会中继协同通信系统在Nakagami-m衰落信道中的折中性能分析及系统优化

针对外部窃听者对多中继协同通信系统中信息传输带来的安全威胁,提出一种由中继节点在转发信息的同时发送人工干扰信号的协同安全传输方案,并对该方案在Nakagami-m衰落信道中的安全性能进行了分析,推导出了用于评估机会中继系统可靠性的中断概率和安全性截获概率的闭式表达式,并在此基础上从可靠性和安全性两方面对系统的折中性能进行了讨论。通过仿真,验证了推导的正确性,明确了中继个数对系统折中性能的影响。最后,为进一步提高系统折中性能,讨论了系统中人工干扰信号与通信信号间的功率分配问题,并通过仿真得到了能使系统折中性能达到最优的功率分配因子。     

基于最佳中继选择的异构多媒体自适应协作分集算法

本文提出一种自适应协作分集方案,以保证异构多媒体业务中主用户传输的服务质量(QoS),并改善次级用户的数据传输性能。采用基于功率控制的系统模型,使得主用户的平均信道增益相对稳定,并且能够在次用户中进行估计,可以节省在反馈信道上的资源。根据次级用户传输过程中的中断概率提出次级中断概率的闭式表达式 ,在满足主用户传输过程中所需要的中断概率约束的条件下,针对主用户和次用户的协作性和瑞利衰落信道的适应性提出了最佳中继选择的自适应协作分集,尽可能地次级中断概率,并获得的分集增益。实验仿真结果表明,该算法可以减少次级用户的中断概率并提高频谱效率,有助于提升次级用户的数据传输性能。     

协作通信的中继选择策略性能研究

在解码转发协议的基础上,研究了全选中继策略和机会中继选择策略的中断概率性能,推导了瑞利衰落下的两种策略的中断概率精确闭式结果,给出了高信噪比时的中断概率近似表达式.通过理论分析和数值仿真结果得出:在信噪比足够高或在中继-目的信道性能优于源-中继的信道性能的情况下,这两种策略具有相同的中断概率性能;源-中继的信道性能比中继-目的节点的信道性能越好,全选中继策略的性能越优于机会中继选择策略的中断概率性能.     

基于中继联合优化选择的物理层安全方案

针对认知无线电(CR)网络中的安全传输问题,提出基于传输中继和干扰中继联合优化选择的物理层安全方案。在主用户网络和次用户网络共存的环境中,通过优化选取协作传输中继和协作干扰中继实现信息的安全传输,并分析推导出瑞利衰落环境下该方案保密中断概率的闭式表达式。仿真结果表明,在不同参数场景下,该方案均可实现较低的保密中断概率,提升CR网络的信息传输安全性能。     

基于最佳中继选择的认知AF系统性能分析

针对中继通信中的放大转发协议,提出了一个基于最佳中继选择方案的双跳认知协作通信系统。该系统的频谱共享环境由一个主接收用户,一个次级信源,[K]个次级中继和一个次级信宿组成。并在独立非同一分布的瑞利衰落环境下对该认知协作通信系统的中断性能进行了分析,推导出了中断概率的准确闭合表达式。利用蒙特卡罗仿真实验证实了分析结果的正确性。理论分析和仿真结果都表明,分析所运用的方法降低了系统的中断概率,提高了遍历容量,从而有效地改善了系统的性能。     

基于自适应协作分集技术的无线传感器网络

协作分集技术利用网络中的多个用户共享天线,形成虚拟多天线系统,可以有效地提高系统性能.电平交叉率和平均中断时间是衡量系统二阶统计特性的重要指标.研究了2个备选中继的增量放大(2R-IAF)协作分集无线传感器网络系统,并且给出了这种系统的中断性能闭合表达式,公式仿真结果表明:中断概率并不是随着切换门限的升高而降低的,在切...     

基于自适应量化信道信息的机会中继选择研究*

针对协同蜂窝网中基于发送量化信道状态信息的中继选择方案下,目的节点需要不停地获取所有中继处第一跳的信道信息而引起的系统开销问题,提出了一种基于自适应量化信道状态信息的机会中继选择方案。新方案下,仅在第一跳的瞬时信道条件高于预先设置的门限值时,各候选中继发送量化后的信道信息比特。仿真结果表明,改进方案在对系统性能影响不大的同时可以获得较高的比特利用率。同时,随着候选中继数从3增加至5时,中继点处设置的发送门限值可相应从0.267 1提升至0.575 6,这表明新方案具有较好的鲁棒性。     

基于MIMO信道的四天线发射分集及其性能分析

发射分集是一项有效改善信道衰落和提高系统容量的技术,在第3代移动通信系统中已经开始普遍使用。本文给出了几种基于MIMO信道的四天线发射分集方案,并对他们的性能进行了分析和仿真比较。     

基于部分信道信息的中继选择与功率分配算法

针对传统中继选择算法反馈开销大、信道条件利用不充分以及等功率分配算法资源利用率低等问题,在放大转发协作通信网络中,以最小化系统中断概率为目标,提出基于部分信道状态信息的中继选择与功率分配算法。指出源-中继-目的节点传输链路所能获得的信噪比受制于源-中继及中继-目的链路中接收信噪比较小者,各中继依据自身到源及目的节点链路的统计信道状态信息,采用不同的反馈策略向源节点进行信息反馈,由源节点完成中继选择,通过凸优化方法对所选择的源和中继节点进行功率分配。仿真结果表明,与基于第一跳信道信息的算法相比,该算法在仅增加少量反馈的条件下可明显降低系统的中断概率,且与同等反馈负荷下的其他算法相比,仍能获得较好的中断性能。     

A simple amplify-and-forward opportunistic relaying based on outdated channel state information

Opportunistic relay selection(ORS)is a promising approach for cooperative communications owing to its low complexity by activating only the best relay.However,in mobile scenarios,the channel state information(CSI)estimated in relay selection may be different from the actual CSI employed in data transmission due to relatively fast varying channels,i.e.,CSI is outdated,which may lead to incorrect relay selection,and hence system performance deteriorates.To address the problem,this paper designs a relay selection strategy with instaneous and statistical CSIs in amplify-and-forward(AF)cooperative networks whose instantaneous CSIs of two hops employed in relay selection are both outdated.Based on high signal-to-noise ratio(SNR)analysis,we propose a distinctive relay selection strategy which can be described as selecting the relay with the asymptotic optimum average symbol error probability(SEP)and outage probability at high SNR.The corresponding asymptotic outage probability and SEP performance analysis are also provided.Finally,simulation results not only validate our theoretical analysis,but also show that in asymmetrical outdated CSI scenarios,the proposed strategy achieves better performance than existing relay selection strategies at medium and high SNR values.     

基于多终端协同的终端与网络协同选择算法研究

异构无线网络环境下采用多终端协同机制可以在单终端或网络能力有限的情况下提升用户的业务体验,即时性地选择合适的终端和相应的网络成为其中一个关键的问题。为此提出了一种多终端协同机制,将终端与其接入网络看作一个整体称之为虚拟终端单元,采用终端与网络协同选择算法选择一个或多个虚拟终端单元形成协同终端集提供业务。仿真结果表明,多终端协同机制可以在保证业务数据速率的前提下有效地减少能量的消耗。     

基于信道状态信息相位差的人员入侵检测方法

目前基于Wi-Fi的人员入侵检测方法缺少对相位信息的利用,从而限制了入侵检测的适用范围和感知距离.讨论了信道状态信息相位差的可行性,采用轻量级的指标来感知无线环境的状态变化.利用递归量化分析法对静止情况下的子载波进行挑选,采用离散小波变换提取呼吸信号,进一步判断当前环境是否有人入侵.不同实验场景的结果表明,运动和静止人员的检测精度都可以达到90％.     

基于WLAN与蜂窝网协同的终端选择算法

为保证基于无线局域网络(WLAN)组网的多网络协同分流传输中的业务服务质量,提出一种基于WLAN与蜂窝网协同的终端选择算法。利用排队论对协同传输系统进行建模,在最优化流量分配方案下,通过遍历比较不同终端集合对应的系统各链路总时延以确定最佳从终端集合。仿真结果表明,该算法可有效选出若干终端使得系统各链路总时延最小,并且系统性能较优。     

基于网络编码的线性多跳网络最优功率分配

在瑞利衰落环境中,提出一种基于物理层网络编码的双向线性多跳网络最优功率分配方案。在系统中断概率一定的条件下,以最小化系统总功率为目标,利用凸优化理论获取各节点的分配功率。数值结果显示,该方案能得到各节点的最优发送功率,并且随着节点数目或者路径损失因子的增大,节省的系统总功率越多。     

BF-MIMO系统下行链路容量分析及仿真

针对波束赋形（BF）和多输入多输出(MIMO)这两种多天线技术的结合问题,提出一种通用的波束赋形—多输入多输出(BF-MIMO)下行链路系统方案,以期有效发挥二者优势,进一步提升信道容量和系统性能。分析了该系统的信号变换形式和处理过程,给出了平坦衰落环境下该系统的组合信道矩阵形式,得到了赋形加权后的系统信道容量闭合表达式。理论分析和仿真结果表明,在相同衰落条件下,BF-MIMO系统能够比常规MIMO系统获得更高的信道容量。