欢迎来到天天文库
浏览记录
ID:49395558
大小:249.86 KB
页数:5页
时间:2020-02-29
《低复杂度最大比合并量化转发协作方案.pdf》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、第37卷第1期杭州电子科技大学学报(自然科学版)Vol.37No.12017年1月JournalofHangzhouDianziUniversity(NaturalSciences)Jan.2017DOI:10.13954/j.cnki.hdu.2017.01.009低复杂度最大比合并量化转发协作方案何丹,包建荣,姜斌,刘超(杭州电子科技大学通信工程学院,浙江杭州310018)摘要:在不影响可靠性的前提下,为了降低量化转发协作方案的复杂度,提出了基于低阶调制和低阶量化的量化转发协作方案.其中,低阶量化和调制降低了其复杂度,目的节点对中继到
2、目的节点和源到目的节点信息的最大比合并降低了系统的误比特率.最后,基于二进制相移键控调制和低密度奇偶校验码信道编码,仿真分析了1-bit和2-bit量化的误比特率性能.结果表明,在误比特率为10-2时,2-bit量化较译码转发和1-bit量化分别有约3.5dB和5dB增益;在2-bit量化协议下,当误码率为10-3时,在源到中继节点的归一化距离为0.9时,较归一化距离0.2的情况,有约6dB增益.关键词:量化转发;低阶量化;最大比合并;低密度奇偶校验码;误比特率中图分类号:TN911.22文献标识码:A文章编号:1001-9146(201
3、7)01-0037-040引言在协作通信中,根据中继节点对数据处理协议的不同主要分为放大转发(Amplify-and-Forward,AF)协议、前向解码(Decode-and-Forward,DF)协议和压缩转发(Compress-and-Forward,CF)协议等.基于DF协议的中继系统在源到中继节点链路质量较差时,存在严重错误传播,从而无法实现较好协同.针对DF协议的局限性,出现了CF协议.在CF协议中,中继通过量化、压缩并转发接收信号至目的节点.CF协议相关研究主要分为两类:由Wyner-Ziv编码量化和压缩中继节点接收信号,在
4、目的节点利[1]用边信息恢复源信号;不考虑中继和目的节点接收信息相关性,简单量化中继节点接收信息,即量化[2]转发(Quantize-and-Forward,QF).QF协议不需复杂Wyner-Ziv编码,只需简单量化,大大减少了网络间信息交换.鉴于QF协议的低复杂度特性,文献[3]通过优化设计去噪互信息保存量化器,得到与CF中继系统相近的误码率(BitErrorRate,BER)性能.在QF协议的基础上,文献[4]研究了基于汉明编码的QF多中继协作系统,发现其BER性能较编码或未编码AF中继系统优越,且其性能随着量化阶数的提高而不断改善
5、.由文献[5-6]研究的调制阶数和量化阶数对QF协议的影响可知,随着量化阶数增长,其BER性能随之提高,但计算复杂度也不断增大.同时,随着调制阶数增大,其有效性得到了一[7]定提高,但其可靠性也随之降低.另外,QF方案已在多中继和双向中继协作场景下得到应用.本文在已有QF协议的研究基础上,提出了一种低复杂度QF协作方案.方案基于低阶调制和低阶量化,如二进制键控(BinaryPhaseShiftKeying,BPSK)调制,1-bit和2-bit量化,目的节点将量化信息对数似然比(LikelihoodRatio,LLR)值与源到目的节点直传
6、链路信息的LLR值合并,避免了一般QF协议的量化信息检测过程,一定程度上降低了其复杂度.1量化转发方案典型的三节点协同中继模型包括1个源节点S、1个中继节点R和1个目的节点D.每个节点仅有1收稿日期:2016-09-13基金项目:国家自然科学基金资助项目(61471152);浙江省自然科学基金资助项目(LZ14F010003)作者简介:何丹(1991-),女,江西宜春人,硕士研究生,无线协作通信.通信作者:包建荣副教授,E-mail:baojr@hdu.edu.cn.38杭州电子科技大学学报(自然科学版)2017年根天线,且R没有自己的信
7、息要传输.通常,系统采用时分半双工通信模式.在系统工作中,将单位传输时间分为2个时隙.根据上述假设,在第1时隙,源节点S将信号xs广播给R和D,则D和R接收到的信号分别为:ysd=槡Pshsdxs+nsd,(1)ysr=槡Pshsrxs+nsr.(2)在第2时隙,R处理接收到的信号后,将其发送到D.则D在第2时隙接收到的信号为:yrd=槡Prhrdxr+nrd.(3)其中,Ps,Pr为S和R的发送功率,xs和xr分别为S和R发送的信号.nsd,nsr和nrd都服从均值为0、方差为N0的复高斯随机分布的高斯信道白噪声(AdditiveWhi
8、teGaussianNoise,AWGN),hsd,hsr和hrd分别是S-D,S-R和R-D链路的信道系数.在三节点位于同一直线模型中,将S到D的距离归一化为1,S到R的距离设为d,则R到D
此文档下载收益归作者所有