协作通信系统功率分配算法研究

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1、万方数据分类号UDC密级学位论文协作通信系统功率分配算法研究作者姓名：吕腊梅指导教师：高静副教授东北大学信息科学与工程学院申请学位级别：硕士学位学科类别：工学学科专业名称：通信与信息系统论文提交日期：学位授予日期：评阅人：2014年6月2014年7月罗小元、宋听论文答辩日期：答獭会主席：东北大学2014年6月刘福来万方数据AThesisinCommunicationandInformationSystemsResearchonPowerAllocatinAlgorithmin—_·●J一■-■d』U00DeratJveLOmmUn

2、icationSVStemSByLvLameiSupervisor：AssociateProfessorGaoJingNortheasternUniversityJune2014万方数据东北大学硕士学位论文摘要独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，：不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢二亡▲思0学位论文作者签名：2弓脯7际日期：弘膨《、订学位论文

3、版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、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论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年／一年半口两年口学位论文作者签名：易帕低签字日期：为烨。乡、玎导师签名：矗≥豹签字日期：W烛f、肖万方数据东北大学硕士学位论文摘要协作通信系统功率分配算法研究摘要协作通信(CooperativeCommunication)技术具有较高的频

4、谱利用率和良好的抗多径衰落性能，是一种适用于无线环境下高速数据传输的技术，已经受到学术界的广泛关注。然而，协作通信网络的结构比较复杂，网络节点间的通信易受到功率的限制，且存在多跳中继等问题。为了降低网络间的干扰，增强系统稳定性，提高系统传输能力，合理、有效的利用功率资源显得尤为重要，因此研究协作通信中网络节点的功率分配问题具有重要的理论意义和应用价值。本文深入研究了协作通信系统的基本原理，介绍了协作通信系统的基本模型及其关键技术，详细介绍了协作通信的几种典型的功率分配算法。在此基础上，重点分析了单中继协作系统的最优功率分配问题，将

5、其转化为全局优化问题。利用人工鱼群算法的全局寻优能力，结合粒子群算法的快速收敛的优势，提出了人工鱼群一粒子群混合算法，将其应用到以最小化误码率为目标函数的最优功率分配求解问题，既保证了算法具有较强的全局最优能力，又提高了算法的收敛速度和收敛精度。传统的多中继系统的功率分配算法中，采用穷举搜索算法在等功率的条件下选择最优协作中继集合，没有充分利用系统的功率资源，且计算复杂度高。针对这一问题，本文引入功率分配因子，利用信道统计信息自适应地选择最优的协作中继集合，进而实现源节点和中继之间合理的功率分配，显著降低了算法的复杂度，并且实现了

6、系统资源的合理利用。通过仿真实验验证了所提算法的有效性。关键词：协作通信；功率分配；中继；人工鱼群算法．．III．．万方数据东北大学硕士学位论文AbstractResearchonPowerAllocationAlgorithminCooperativeCummunicatinSystemsAbstractThecooperativecommunicationtechnologyhashighspectralefficiencyandgoodanti-multipathfadingperformance．Itisasuitable

7、technologyforhighspeeddatatransmissionunderwirelessenvironment，andhasarousedthewidespreadconcernofacademics．HoweveLbecausethestructureofcooperativecommunicationnetworkismorecomplex，thecommunicationbetweennetworknodesissubjectedtopowerconstraints，andthereismulti-hoprel

8、ay,etc．Inordertoreduceinterferencebetweennetworks，enhancethestabilityofthesystem，andimprovethetransmissioncapacityofthesyste