随机衰落信道下多跳无线传输的性能分析

基于均衡的概念提出了2种非再生多跳系统放大因子的选取方法,在随机衰落(每跳为独立不同分布衰落,如瑞利、Nakagami或莱斯等)下研究和分析了两跳无线传输系统的性能,并给出了有关数学闭式解.理论和仿真分析表明,两跳传输的分集性能受制于较弱跳信道的特性,分集增益不随衰落因子m(或K)的增长而变化(为较弱跳的分集),该结论也可适用于多跳(跳数＞2)传输的情况.再生中继系统在低信噪比时略优于非再生中继,在高信噪比时两者趋于相似.     

多跳合作网络中非再生协议的性能分析与比较

根据不同的多跳合作网络结构,研究了单节点中继时的5种合作发送协议. 在瑞利衰落环境下,从系统容量和分集的观点分析和比较了这些协议非再生时的性能,并考虑了中继节点移动时对性能的影响. 理论和仿真分析表明,合作系统在一定条件下可实现2阶全分集,如VMISO(virtual multiple input single output)系统仅在中继节点靠近源节点时为2阶分集,而靠近目的节点时却退化为1阶分集. 因合作系统需2倍的时隙资源,其容量要低于单跳传输的情况.     

多跳合作网络中再生协议的性能分析与比较

根据多跳合作网络结构的不同,研究了单节点中继时的5种合作发送协议.在瑞利衰落下分析和比较了这些协议再生中继时的系统容量和分集度,并讨论了中继节点动态移动的影响.理论和仿真分析表明合作系统在一定条件下可实现2阶全分集(合作节点的个数),这些条件包括网络结构、发送协议、中继节点位置和中继信息的处理方式等,但其再生中继的容量受制于第一跳链路的质量,并且需要2倍于单跳传输的时隙资源.     

重叠共享方式下多跳协作分集感知系统性能

为了得到感知网络传输性能的理论关系式,针对重叠共享(US)方式下的多跳解码转发(DF)协作分集感知网络进行了性能分析,推导出在高信噪比条件下感知网络的中断概率近似表达式及其分集度.理论分析与仿真结果表明,在高信噪比条件下,虽然多跳DF协作分集感知系统不能获得空间分集增益,但随着跳数的增加,感知系统中断性能有所改善.     

无线再生中继网络的功率优化分配

针对中继传输中系统性能与发送端和中继器发射功率均有关的问题,提出了一种在总功率一定的条件下,以误码率最小为准则,优化分配发送端和中继器发射功率的方法.对于两跳中继（无分集）和合作分集两种再生中继网络,以大信噪比时的误码率上界表达式为目标函数,通过Lagrange乘数法求得发送端和中继器功率优化分配的数值解.仿真结果表明,与发送端和中继器均匀分配功率相比,经功率优化分配后的中继网络,在误码率下降的同时,中断概率和信道容量的性能也得到提升.     

一种资源利用率高的协作无线系统

提出了一种基于正交信号的自适应协作无线通信系统．利用二维调制信号的同相和正交分量,每个协作用户同时发送自己和伙伴的数据,形成虚拟的多天线发射机,可在不增加系统带宽和发射功率的情况下,以分布式方式获得发射分集增益．利用译码转发中继信道模型,推导了系统误码率性能的理论表达式,并分析了不同功率分配算法以及协作用户间信道和上行信道传输特性对系统性能的影响．理论分析和仿真结果表明:采用等功率分配算法时,所提系统可获得分集增益,且在用户间信道高信噪比条件下能获得完全分集增益;采用最优功率分配算法可进一步提升协作系统性能．     

线性合并接收分集DFH系统性能分析

为了提高差分跳频系统的抗噪声性能,提出了一种基于多接收天线的空间分集差分跳频系统,系统采用平方率检测线性合并准则进行合并接收。采用矩生成函数法分析了该系统在瑞利衰落信道下的抗噪声性能,得到了系统误符号率的闭式表达式。分析中考虑了各分集支路信号衰落参数及背景噪声不同的一般情况。数值和仿真结果表明,应用接收分集技术可以显著改善差分跳频系统的抗噪声性能,在误符号率为10-4时,采用双天线分集时即可使系统性能较无分集系统改善达约7 dB;性能改善量随天线数量的增多而增大,但改善幅度逐步降低;信噪比过低的分集支路应从分集中排除,否则可能使系统性能低于没有这些天线时的系统性能。     

几种新型的多选择性天线分集

基于发射端和接收端都具有完整的信道状态信息假设 ,提出了 3种新型的用于多发送天线多接收天线的天线分集技术 :多选择分集、多选择反相分集和扩展的多选择反相分集技术 ,并对其进行了性能仿真。这 3种方案较之传统的选择性分集只需增加非常小的硬件复杂度 ,就能显著提高信噪比性能 ,达到降低功耗 ,提高系统性能的目的     

时变平衰落信道下结合Doppler分集的MIMO系统性能分析

本文提出一种联合考虑空间分集与Doppler分集方法来提高时变多径衰落信道下高速移动通信系统的性能。给出了联合空间分集与Doppler分集的多天线发送多天线接收(MIMO)系统模型,推导出了时变衰落信道下系统所能获得的最大分集阶为ML(Q+1),并提出了实现该分集增益的编码方法。研究了系统的中断性能,并通过仿真验证了2种分集技术的结合可以带来系统性能的提高。     

MIMO衰落信道的多用户分集性能分析

利用秩统计量和随机矩阵的理论分析了单天线和多天线下的多用户分集增益的性能.结论是多输入多输出( MIMO)系统下的多用户分集随天线数的增加而减少. 另外,通过实例说明了在设计多用户M IM O系统收发机的结构时,除了多天线的空间复用增益是要考虑的因素之外,多用户分集增益也是应该考虑的因素.     

OFDM多跳中继系统的子载波功率分配

针对非再生和再生两种中继方式,研究了宽带正交频分复用（OFDM）中继系统的子载波功率分配问题。首先在2跳非再生中继方式基础上,推导并给出了2跳再生中继方式下的等效信道增益;然后利用注水定理在子载波对间进行功率分配;最后把上述结论推广到多跳中继系统中。仿真结果表明,相比直传系统和平均功率分配机制,最优功率分配的OFDM中继系统有明显的容量增益,且多跳中继系统能有效扩大覆盖范围。     

适用于无线双向中继信道的机会协作网络编码

提出了一种机会协作网络编码(OCNC),该技术将协作分集技术和网络编码技术有机结合,能克服无线信道衰落、提高系统资源利用率和网络吞吐。针对无线双向中继信道中端到端信息交换的情形,分别分析了3步、2步OCNC的误比特率（BER）性能和获取的网络编码增益,结果表明,相对于传统的数据交换方案,3步、2步机会协作网络编码在获得全分集（获得的分集阶数为参与协作的节点数）的同时,也分别获得了4/3倍和2倍的渐近网络编码增益,由于多个协作节点的机会中继,OCNC的网络编码增益在中间SNR区域更为突出。     

双瑞利衰落下AP中继车际通信系统误符号率分析

基于双瑞利衰落模型,对无线接入点AP中继的车际通信系统的差错性能展开研究．在采用放大转发中继策略的前提下,分析了端到端接收信噪比的统计特性,采用基于矩生成函数的方法得到了包含多种调制方式在内的系统平均误符号率的通用表达式．仿真表明,采用中继技术可以减小车际通信系统的平均误符号率; 与M-PSK调制相比,系统采用差分相干M-DPSK会有2～3dB的信噪比损失,具体数值取决于不同的信噪比和M值; 相对于等功率分配方案,最佳功率分配方法可使协作车际通信系统获得2.4dB的最大增益．     

两跳OSTBC传输的通信性能分析

考虑信源有多根天线、中继和终端均只有单根天线的两跳中继转发系统。为了获得空间分集,信源利用了正交空时分组编码的发射策略。为了尽可能简化中继配置的复杂度,中继采用固定增益放大转发的协议。导出了瑞利衰落下系统中断概率和误码率的封闭表达式,并通过计算机仿真和数值结果的比较,验证了理论导出表达式的精确性。     

增强型正交调制协作系统及其功率分配

为了进一步提高正交调制系统的可靠性,引入了增量中继,提出一种增强型正交调制协作系统及其功率优化分配方案．首先分析了增强型正交调制协作系统传输过程的Markov状态转移图,求得该系统的Markov状态转移概率,进一步得到其误帧率的闭式近似解．然后给出一种低复杂度的准最优功率分配方案,以最小化系统误帧率为目标,通过迭代计算获得最优功率分配因子．仿真结果表明,与传统正交调制系统相比,增强型正交调制协作系统方案在4PAM的误帧率为10 ^-2~10 ^-4时性能最大可提升约4dB,采用准最优功率分配方案还能获得额外的约3dB性能增益．     

码正交发送参考超宽带协作性能分析

将协作技术引入码正交发送参考超宽带系统之中。建立了码正交发送参考超宽带协作模型;采用抽样扩展分析方法,推导了码正交发送参考超宽带系统在放大转发、最大比合并协作方式下的误码率一般表达式;通过数值计算分析对比了非协作与协作场景下COTR-UWB系统的误码率性能。仿真结果表明,该协作系统在最佳积分时间下可获得六阶分集增益。最后分析讨论了时间带宽积、脉冲个数以及瞬时信噪比对系统误码率性能的影响。