改进的空时协作分集方案及性能分析

针对现有基于分布式空时码的放大转发协作协议(AF-DSTC)频谱效率较低的问题,提出了一种新的基于分布式空时码的高效选择性放大转发协作协议(SAF-DSTC)。该方案将协作过程从原来的4个时隙缩短至3个时隙,频谱效率提高了33.3%。理论分析及仿真结果表明:在保持相同频谱效率的情况下,SAF-DSTC在各方面都优于AF-DSTC,系统所耗功率、中断概率和误比特率都大大降低。     

合作分集授权系统性能研究

认知无线电接入现有授权网络中会产生干扰,基于此提出了解码转发（DF）中继协作的方法,加入中继协助传输授权信号,从而改善认知用户的检测性能.由于DF性能很大程度上依赖于源-中继端信道传输特性,提出改进的选择解码转发（SDF）中继协作的方法.理论分析与仿真结果表明,中继的协作能提供合作分集,减少对授权网络的干扰.而SDF性能比DF的更为可靠.     

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.     

协作中继中断性能和差错概率分析

针对单峰窝下通信的三节点(源节点、中继节点和目的节点)协作传输模型,分析了中继节点分别采用放大转发模式和解码转发模式时对传输的中断概率和差错概率,并采用蒙特卡洛仿真对其性能进行评估。仿真结果表明,与放大转发模式相比解码转发模式可获得更低的中断概率,而解码转发模式的误比特率低于放大转发模式。     

认知无线网络中协作感知数据上报性能分析

对于广播和中继共存的协作感知场景,在存在信道估计误差的情况下,分析了基于放大转发方式感知数据上报时的误码率性能. 通过推导汇聚节点的有效信号噪声比,得出平均误码率的近似表达式. 实验结果表明,理论分析结果与仿真结果一致.     

频率选择性衰落信道下基于协作分集的车际通信

将编码协作分集技术应用到车际通信系统中并给出了频率选择性信道条件下的分析模型。结合分布式空时编码和OFDM技术,论文导出了在BPSK调制下目的车辆的最大似然检测算法并推出了与非协作策略相比采用协作方案所获得的分集增益。最后,考虑到各发送天线不在同一地点,给出了在保证平均误比特率最小的前提下对源车辆和中继车辆的功率分配方案。     

解码转发协同中继网络多用户分集

理论分析了协同中继网络中多用户分集的性能,推导得出了在解码转发方式下,基于多用户分集增益的系统中断概率和符号错误概率的闭式表达式。理论和仿真研究表明,在多用户协作中继网络中,运用多用户调度策略可获得较高的分集度增益. 多用户协作中继网络中的中继和接入用户均是有效的多用户分集增益源.     

网络编码技术对协作分集系统性能的改善

在多用户的无线通信网络中,如何获得系统的鲁棒性与高效性是一个挑战。协作分集与网络编码技术都能有效的促进系统达到这个目标。协作分集技术允许多个单天线的移动终端共享彼此的天线,形成了虚拟的多发射天线以得到分集增益。本文充分挖掘多用户间网络编码的潜能,将网络编码技术加入协作分集,以较低的硬件消耗与较高的频谱利用率获得了更好的分集增益,从而实现了对传统协作分集系统的性能改善。     

单边干扰中继信道的分集与复用增益性能分析

为了研究干扰中继信道中继节点对信道容量性质及实际传输的影响,研究了单边干扰中继信道在取得复用增益的同时获得分集增益的能力.通过建立具有信息感知中继的单边干扰中继信道的模型,对信道容量和中断概率进行分析,得到了相应的表达式,计算得到了高信噪比下分集增益与复用增益的折中关系.将干扰中继信道下的分集增益与复用增益折中的数值仿真结果与无中继节点Z形信道下的结果进行对比,结果表明,采用中继节点转发能在保证复用增益的同时提高分集增益.     

采用分集技术改善遥测系统性能

从分集方式和分集接收的合并方式两方面对分集技术进行了探讨,给出了各种分集方式和合并方式的特点,并结合遥测系统的多径衰落信道和非多径道两种情况,讨论了各种分集方式和合并方式应用的可能性。     

信号空间分集解码前传协同方法研究

在普通解码前传协同分集中,各协同用户之间的信道不对称性会对系统的性能产生一定的影响;同时,简单的重传信号并不是一种高效的利用协同分集的方式。该文提出了一种基于信号空间分集的解码前传协同方法,该方法的协同用户重传信号中包含自己的数据帧,并以信号空间分集的方法设计重传信号,这样既能够减小用户间信道的不对称性带来的影响,又提供了一种更为高效的信号分集方式。仿真实验结果证明该方法与非协同及普通解码前传协同方法相比能够获得更好的误码率性能。     

Nakagami-m信道下DAF选择中继的中断性能分析

为了解决协作通信系统中选择中继算法中断性能分析复杂的问题,提出了一种新的中断分析方法.基于功率受限协作通信系统,考虑Nakagami-m独立同分布信道下一种带有直通链路的选择中继模型,在该模型下推导了中断概率表达式,分析了系统的中断性能,经仿真验证了理论分析的准确性.探讨了优化功率分配,给出特定中继数情况下的功率分配系数.分析结果表明,在该模型下的中断性能与已有模型相比均有所提高.     

多协作中继多接收天线下的解码中继传输的功率分配

提出协作通信中多协作中继和多接收天线的分析模型．采用一种理论近似的方法来分析源节点和中继节点之间的功率分配,并将对数运算转换成线性运算,从而简化了问题的复杂度．通过理论分析与仿真可知,当系统模型确定以后,功率分配系数存在最优值,由此得出最优功率分配系数和协作增益与信噪比的关系．理论分析和仿真验证表明,所提的近似算法可以有效地运用于基于多协作中继传输的协作通信．     

MIMO协作传输系统的中继选择及中断概率分析

为实现多输入多输出(MIMO)再生中继网络中源节点和目的节点之间的协作传输,提出了一种中继选择算法. 被选中的中继节点的两跳链路等效功率增益的最小值在所有备选中继节点中最大. 针对该选择策略,采用一种理论近似的方法分析了其中断概率. 基于这种协作策略还给出了在总功率受限的条件下,源节点和中继节点之间的功率分配方法. 理论分析和仿真结果表明,该选择算法可显著降低系统中断概率. 同时,分布式的选择算法在系统性能和复杂度之间取得了较好的平衡,是可使用的中继选择策略.     

选择合并自适应协作通信系统的容量分析

该文推导在变速率变功率、变速率恒定功率和固定速率截断式信道反转3种自适应传输策略下瑞利衰落信道上采用选择合并的解码转发协作通信系统的平均信道容量的精确闭合表达式。数值计算和仿真结果均表明自适应协作通信系统的平均信道容量随着中继和目的节点接收天线数的增加而增加。     

基于中继选择的认知系统性能

为了提高认知系统的性能,提出一种混合中继选择协议(HPRS). 通过判断中继是否能正确解码源信号来决定中继采用何种协议转发数据,最终选取其中信噪比最大的中继作为最优中继,并推导了HPRS在高信噪比下中断概率的近似表达式及分集度. 理论和仿真结果表明,放大转发中继选择(SAF)、解码转发中继选择(SDF)协议和HPRS均可获得空间满分集度,而HPRS的中断性能要优于SAF和SDF协议.     

反馈判断的自适应机会转发策略

为了提高多中继系统下俩源节点进行数据交换时的性能,提出了自适应机会转发策略. 在该策略中,根据2个源节点反馈控制帧的情况,从直接传输、直接重传、单向机会中继传输和双向机会中继传输4种传输模式中选择最优的传输模式. 在只有1个源节点能解码时,采用源节点重传和单向机会中继竞争的方式. 由于该策略能自适应地选择最优的传输模式,因此相比较其他转发策略,可以较大地降低系统数据交换的复杂度,提高系统的中断性能和频谱效率. 最后,通过理论分析和数值仿真验证了该策略的优越性.