单中继协作通信系统性能与功率分配研究

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1、万方数据中图分类号UDCTN9138硕士学位论文学校代码!Q533单中继协作通信系统性能与功率分配研究Theresearchofperformanceandpowerallocationinsinglerelaycooperativecommunicationsystem作者姓名：学科专业：研究方向：学院(系、所)：指导教师：论文答辩日期趁匣：≤!兰2唐艳魁电子科学与技术协作通信物理与电子学院邓宏贵教授答辩委员会主席蛆中南大学2014年5月万方数据学位论文原创性声明㈣本人郑重声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和

2、致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均己在论文中作了明确的说明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。作者签名：觯lllll：埤年上月』日学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版；本人允许本学位论文被查阅和借阅；学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用复印、缩印或其它手段保存和汇编本学位论文。保密论文

3、待解密后适应本声明。作者签名：经哑IIII：迦L年上月S-I!I导师IIi!I：，醴年』月丘日万方数据中南大学硕士学位论文摘要单中继协作通信系统性能与功率分配研究摘要：随着人们对无线通信新业务的需求增长，无线通信技术正朝着高速、多业务、宽带的方向飞速发展。在无线通信系统中，无线信道的路径损耗和衰落使信号受到了损害，分集技术能够有效的对抗无线信道的衰落。协作分集技术是在多用户通信系统中，各邻近移动终端的按照一定的方式共享彼此的天线协作发送各自的信息，从而实现虚拟的多天线阵列，获得空间分集增益，可以有效提高系统的可靠性和频谱利用率。本文主要研究协作分集技术放大转发，解码转发，编码协作

4、三种协议。首先，阐述了协作分集的研究背景和意义以及目前的研究进展，对无线信道的特性、分集技术的分类以及分集接收端所采用的合并技术进行了详细介绍，重点分析了瑞利衰落信道模型以及三种协议的工作原理，为后续系统性能分析打下了基础。然后，引入矩母函数来研究无线衰落信道下的系统性能，推导了放大转发和解码转发协议在瑞利衰落信道条件下系统的误符号率的数学模型，得到两种协议在M-PSK和M．QAM调制下系统误符号率和信噪比的闭式解表达式。并对瑞利衰落信道下两种协议在不同调制方式时系统的性能进行了仿真与分析对比，对进一步研究放大转发和解码转发协议相关技术具有重要的理论意义。最后，对编码协作系统功率

5、分配优化进行了研究。通过泰勒级数展开和高信噪比近似，推导了编码协作在瑞利衰落信道下采用RCPC编码时中断概率的数学模型，得到了中断概率和中断速率，协作度，功率分配系数之间的闭式解。通过仿真分析对比，得到了最优功率分配系数，并分析了中断速率和协作度对协作通信系统性能的影响。优化功率分配可以合理的利用各个移动终端的资源减少系统功率消耗，从而提升系统中继容量，发挥通信网络的最大性能。关键词：协作通信；误符号率；功率分配；中断概率分类号：TN91万方数据中南大学硕士学位论文AbstractTheresearchofperformanceandpowerallocationinsingle

6、relaycooperativecommunicationsystemAbstract：With也egrowthofdemandfornewwirelesscommunicationbusiness，wirelesscommunicationtechnologyisdeveloprapidlytowardsthedirectionofhigll．speed，multi．serviceandwidebandwidth．Inwirelesscommunicationsystem，thechannelpathlOSSandfadingareaffectsthequalityofthes

7、ignal，thediversitytechniquecaneffectivelycombatchannelfading．Eachneighboringmobileterminalsharedtheirantennastotransmitinfornqationinordertoachieveavirtualmultipleantennaarrays．BecauseitCanobtainspatialdiversitygainandimprovethecommunications