无线网络协作中继技术研究

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1、万方数据国内图书分类号：TN911国际图书分类号：621．391西南交通大学研究生学位论文密级：公开年级三雯=二级姓名奎且霞申请学位级别王堂亟±专业通信皇篮!鼠丕统．指导老师鱼蓥亘I数援二零一四年七月万方数据ClassifiedIndex：W哆／『U．D．C：白训．碉JSouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisRESEARCHONCOOPERATIVERELAYTECHNIQUEINWIRELESNETWORKSGrade：2011Candidate：YuexiaLiAc

2、ademicDegreeAppliedfor：MasterDegreeofEngineeringSpeciality：CommunicationandInformationSystemSupervisor：RongHeJuly,2014万方数据西南交通大学曲南父逋大罕学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描

3、等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1．保密口，在年解密后适用本授权书；2．不保密√，使用本授权书。(请在以上方框内打“√”)学位论文作者签名：鸯月镪日期：钞／0．1I、【秽∽，1·～。指导老师虢勺巧剪日期：伽叶．7．[。万方数据西南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声明1、对几种常见的分集合并技术，仿真分析了QPSK调制信号最大比合并、等比合并、选择合并下不同分集链路数对误码率性能的影响，并和无分集时的误码率特性做比较，表明空间分集可以改善链路的传输质量，提高误码率性能。2、对由三节点组成的协作中继模型的

4、AF模式、DF模式、SDF模式以及IR模式进行了研究，并在三节点组成三角形结构以及三点共线结构中分别对每种中继模式的误码率性能进行了仿真和分析，结果表明，协作传输相对直接传输通常能够改善误码率性能，并且SDF改善了DF模式中当协作链路信道状态不好时中继解码错误的影响，IR模式中继节点仅在直传出错的情况下转发信息，节省了功率。3、研究了基于DF的两阶段双向协作中继系统的两种主要机制，即基于比特级异或和去噪转发机制在等功率分配时的误符号率性能，在此基础上提出了一种最优的功率分配算法并进行了仿真分析。仿真结果显示，与等功率分

5、配机制相比，本文提出的算法可降低系统的误符号率，提高系统的吞吐量。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。学雠文作者虢锄匀秀日期：伽f丫．1P万方数据西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要相对有线信道，无线信道由于其传播空间的开放性与时变特性，存在衰落效应，信号到达接收端时往往已经发生

6、了严重的衰减或畸变，这种变化主要是由于信号的衰落引起的。空间分集技术以及MIMO技术通过在不同的空间路径上传输多路信号，有效克服了衰落带来的影响，提高了信息传输的可靠性以及系统容量。但是空间分集需要在接收端或者发送端安装一定距离的多根天线，以保证传输的多路信号是不相关的。然而由于移动终端要满足便携性的要求，尺寸不能太大，这就使得空间分集的实用性收到限制。协作中继技术通过不同用户共享彼此的天线实现虚拟的空间分集效果，提高了信息传输的可靠性以及系统容量，在学术界被广泛研究。本文首先对几种常见的分集合并技术进行了讨论，对QP

7、SK调制信号最大比合并、等比合并、选择合并下不同分集链路数对误码率性能的影响进行了仿真，并与无分集时的误码率特性做比较。接着，本文分析了三节点构成的协作中继系统中AF、DF、SDF以及IR四种不同的中继模式，对每种中继模式的误码率性能进行了仿真和分析。然后，针对单向中继系统频谱利用率低的问题，研究了基于DF的两阶段双向协作中继系统的两种主要机制，即基于比特级异或和去噪转发机制在等功率分配时的误符号率性能。并在此基础上以最小化系统的误符号率为目标，在总功率一定的前提下，针对等功率分配方案不能适应中继节点R两侧信道状态差异

8、的缺陷，提出了一种最优的功率分配算法。仿真结果表明，该最优功率分配算法和等功率分配算法相比，可降低系统的符号错误概率，并提高系统的吞吐量性能。关键词：协作中继；放大转发；解码转发；双向中继；功率分配万方数据AbstractComDarewithwiredchannels，thereexistfadingeffectsinwirel