一种新的两用户协作分集方案及其性能研究

该文提出了一种基于信道编码和分布式空时分组码级联下的两用户协作分集方案,并且在准静态的瑞利衰落信道下对此方案的系统容量,中断概率以及误比特率进行了理论推导和系统仿真,分别给出了解析表达式和数值结果。通过将信道编码和空时码引入到协作分集中,系统容量得到显著改善,同时中断概率也明显降低。在协作用户间信道存在噪声的情况下,对卷积码与分布式空时分组码级联下的发射方案进行了性能分析和仿真。仿真结果表明：即使协作用户间的信道存在噪声,该文所提方案在各方面都优于传统协作分集,系统容量明显增大,中断概率及误比特率大大降低。     

一种协同分集方案的误码性能分析

协同分集(cooperative diversity)技术通过为网络中某些单天线用户寻找若干个用户作为"伙伴",并共享彼此天线,形成虚拟的多天线阵列,来实现多天线分集,结合分布式空时分组编码(Distributed Space Time Block Code,DSTBC),可以有效地提高系统性能.多载波码分多址(Multi-Carrier Code Division Multiple Access,MC-CDMA)技术将数据调制到各个子载波上发送,可以有效地抵抗信道频率选择性衰落的影响.本文提出了无线网络中频率选择性衰落信道环境下的一种基于分布式空时分组码和MC-CDMA的协同发射分集方案,建立了协同用户间的误码表示模型,基于该模型推导了协同分集方案误码性能的理论表达式,并分析了协同用户间的平均解码差错概率对系统方案误码性能的影响,同时给出了仿真结果.结果表明,DSTBC-MC-CDMA相对于未协同的MC-CDMA系统获得了明显的性能增益,同时仿真也较好地验证了理论结果.     

基于信道编码及空时编码级联的两用户协同分集

传统协同分集通过使网络中各单天线用户共享彼此天线,形成虚拟多天线阵列来实现空间分集,使得体积和功耗受限的网络终端也能获得分集增益,然而这并没有将信道编码和空时编码结合起来以使系统得到编码增益。为了能够获得编码增益来进一步改善系统性能,本文提出了一种基于信道编码和分布式空时分组码级联方式下的两用户协同分集方案,并且在准静态的瑞利衰落信道下对系统误码性能进行了理论推导和系统仿真,给出了误比特率的上限解析表达式。在协同用户间信道存在噪声的情况下,我们分别对CRC-DSTBC和CC-DSTBC级联下的发射方案进行了性能分析和系统仿真。仿真结果表明:即使协同用户间的信道存在噪声,本文所提出的协同分集方案与传统协同分集相比,不但获得了分集增益,同时也得到了编码增益,系统误比特率大大降低,从而显著提高了系统性能,并且这也和理论分析相吻合。     

通用选择合作分集及其阈值选择改进方案的性能分析

提出了适用于多跳无线网络的通用选择合作分集及其基于阈值选择的改进方案。在瑞利衰落下研究了所提方案再生中继的容量性能,并推导了中断率的闭式解。数值分析和仿真研究表明通用选择合作方案实现了全路由分集增益,而阈值选择合作不仅提供了一个有效的合作节点的选择方案,也实现了系统性能与目的节点的处理代价的良好折中,对降低目的节点接收机的信号处理功耗和复杂度很有好处。     

一种协作网络编码方案的功率优化分配方法

该文针对传统双路无线中继系统中的源和中继采用等功率发送,导致系统资源利用率低的问题,提出一种译码转发-空时协作网络编码方案的功率优化分配方法。该方法以最小化两源用户中断概率中的较大者为目标,并利用中断概率的高阶近似解,通过迭代计算获得最优功率分配因子。所提功率优化分配方法计算复杂度低且仅需信道的平均增益信息。仿真结果表明,与平均功率分配方法相比,所提功率优化分配方法使系统的中断概率和误码率性能均得到有效提升。     

相关瑞利信道下差分空时检测协同分集方案

本文提出了一种采用分布式差分空时分组编码和检测的协同分集方案,在不需要信道状态信息(CSI)的情况下可以实现满分集和全速率发射,并推导了相关瑞利信道下该方案误码率(BER)性能上限的解析表达式。传统的差分空时分组编码对整个码块进行差分,而协同分集下的任何一个协同用户进行差分编码时都不知道整个码块的信息。本文所提出的差分BPSK调制方案,通过将两协同用户的信息分别被调制到相互正交的实轴和虚轴上,从而将码块的联合差分转化为各用户独立差分。分析了在协同用户间不同的信道状态信息(CSI)和协同用户到接收用户不同的CSI情况下本文所提出发射方案的性能。仿真结果表明本文所提出的方案获得了明显的分集增益,同时也较好的吻合了理论分析的结果。     

一种改进的差分空时协同分集方案及误码性能分析

提出了一种分布式差分空时分集方案，通过对差分编码方式的改进，可使用多种星座形状来进行调制。在采用了QAM星座调制时，比传统的PSK调制具有更好的性能，可以改善无线网络中的能量效率。在不考虑协同节点间误码的情况下，分析和推导了平坦衰落瑞利信道下该方案的SER性能上限的表达式。仿真结果表明采用QAM调制下的DSTBC性能优于PSK调制下的DSTBC。同时在慢衰落的条件下，仿真结果和理论分析的结果吻合较好，说明了方案的有效性。     

一种基于空时码的协作网络编码技术及其性能分析

该文提出了一种基于空时码的协作网络编码技术(Cooperative Network Coding based on Space-Time code,ST-CNC),该技术将协作分集技术和网络编码技术有机结合,能够克服无线信道衰落,提高系统资源利用率和网络吞吐。推导了采用ST-CNC的两跳链状网络中端到端信息交换的误比特率,分析了该技术带来的分集增益和网络编码增益。结果表明:相对于传统的多跳链路的数据交互策略,该技术能够带来明显的性能增益。最后通过仿真验证了分析结果的正确性。     

协同通信系统中一种新的分析吞吐量的方法

为了提高系统性能并最大限度降低算法复杂度,该文提出了一种新的协同通信系统中吞吐量的更优近似分析方法等效卡方分布法。通过与传统的等效高斯分布法相比,该方法得出了更为精确的吞吐量的理论表达式,并进一步研究信息速率和信噪比对吞吐量的影响,给出了使吞吐量达到最大的最优R。理论分析和仿真结果表明,等效卡方分布法可以更有效地运用到基于多协作中继的协同通信系统的分析研究中。     

增强型编码双向中继方案及中断概率分析

 该文提出了一种基于网络编码和空时协作的增强型双向中继方案。根据系统各节点的反馈,该方案将网络编码和空时协作有机结合,能提高系统资源利用率和网络吞吐量。推导了所提方案及现有的两种双向中继方案的中断概率,并分析了各方案在快衰落和慢衰落信道下的分集增益和网络编码增益。结果表明：相对于其它两种方案,所提方案在快衰落信道下,可获得三阶的分集增益;在慢衰落信道下,也可获得更高的编码增益。最后通过仿真验证了分析结果的正确性。     

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。     

异步OFDM空时协同分集方案

提出一种基于空时分组编码的异步正交频分复用（OFDM,Orthogonal Frequency Division Multiplexing）协同分集方案。提出的方案在中继节点实现OFDM调制及OFDM符号的时间反转和复共轭,信宿节点接收信号的每个OFDM子载波都具有Alamouti空时分组编码结构。信宿节点采用最大似然（ML,Maximum Likelihood）译码准则译码。仿真结果表明,提出的异步OFDM空时协同分集方案无需两个中继节点的同步可获得二阶分集增益,且与其它协同分集方案相比,该方案的误比特率和实现复杂度都更低。     

基于Turbo协同分集的通信方案的性能仿真

本文基于Turbo码和协同通信的相关理论,提出一种新的基于Turbo协同分集的协同通信方案。在加性高斯白噪声和瑞利快衰落的两种信道条件下的仿真结果表明,基于Turbo协同分集的协同通信方案比现有的基于Turbo编码的协同通信方案具有更优的误比特率性能。     

编码协作分集研究与展望

用户协作方案是协作分集研究的一个重要方面。在慢衰落和快衰落信道条件下,均能带来传输性能改善的编码协作分集方案,是目前协作分集方案中备受关注的一种。尤其在将空时编码的思想引入该方案后,更带来了编码协作分集在快衰落信道条件下的良好性能。用户要想从协作中受益,协作伙伴/中继节点的选取是编码协作分集中一个重点。     

基于网络编码的协作中继策略分析与对比

简要介绍了中继协作通信技术发展里程;在传统的2用户网络编码协作中继模型基础上,对2种不同的传输策略的系统性能进行了对比,并研究了功率优化分配问题。仿真表明,在系统总发射功率相同的情况下,策略二的系统性能明显优于策略一。     

一种新的准正交空时分组码的设计

ABBA码是一种可用于3个以上发射天线系统的准正交空时分组码,该方案虽然可以实现全速率传输,但是其译码复杂度高。针对上述缺点提出了一种基于星座旋转的能够实现满分集增益、全速率传输的准正交空时分组码,给出了接收端最大似然译码的独立译码方案,简化了译码过程,降低了译码复杂度,仿真结果表明其误码性能与ABBA码相比得到了较大的改善。     

无线传感网物理层协作分集的性能分析

该文针对无线传感网中的远距传输问题,研究了一种无需网络同步和正交信道的协作分集方法的性能,给出了在两种典型信道中当解码转发存在误差传播时远程目的节点的误码率及分集指数;分析了当转发节点间为白高斯信道时增加协作节点数能够提高目的节点性能的条件。研究结果表明,当转发节点间为白高斯信道时,只要转发节点处于正常工作点,增加节点数就能提高目的节点的性能;当转发节点间为瑞利平衰落信道时,只有当转发节点处于一定位置时,协作分集相对于直接发送或传统空间分集才有性能增益;当转发节点间为瑞利平衰落信道时增加跳数性能更好,为白高斯信道时增加分支数更有效;当转发节点间为瑞利平衰落信道时,误差传播将使目的节点的分集指数为1,但在较低信噪比条件下对分集性能影响很小。     

基于LDDMA的多用户分集性能分析

针对线性离散多址复用（LDDMA）系统,文章研究在线性迫零（Zero-Force）接收机条件下的多用户选择分集与调度算法。对于用户子集选择算法,遍历搜索是最优的,但它所引起的繁重的计算复杂度,很难在实际中应用。基于此考虑,本文提出三种次优的贪婪选择准则：最大信道增益选择,最大信道容量选择与最大最小后验SNR选择。数值仿真结果表明：最大最小后验SNR准则可以提供较好的BER性能。     

STBC结合波束成型的方案在相关MIMO信道中的性能研究

本文用指数相关模型对空间衰落相关的多输入多输出信道进行了建模,并基于此模型研究了A lam outi空时分组码结合波束成型的方案的比特错误概率,为便于比较,也研究了传统A lam outi空时分组码的比特错误概率,通过仿真得到了两种方案在不同相关信道中的误比特率性能。