基于信道状态信息预测的中继选择方法研究

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1、—单位代码１０６０２Ｉ学号２０１３０１１６３０分类号ＴＮ９＂级公开＾雜＾吁藏＇？摩ＧＵＡＮＧＸＩＮＯＰＭＡＬＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ硕壬学佐冷文基于信道状态信息预测的中继选择方法研究ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＲｅｌａＳｅｌｅｃｔｉｏｎＢａｓｅｄｏｎＣｈａｎｎｅｌＳ化ｔｅＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｙＰｒｅｄｉｃｔｉｏｎ学院：电子王程学院专业：电子科学与技术研究方向：协同通信年级；２０１３级研究生；覃彩玲指导教师：肖現副教授完成日期：２０１６年４月基于

2、信道状态信息预测的中继选择方法研究专业名称：电子科学与技术申请人：辜彩玲指导教师：肖疏副教授论文答辩委员会主席－Ｖ：朽才委员：ｆ息４！和一基于信道状态信息预测的中继选择方法研究研究生：覃彩玲导师：肖恥专业：电子科学与技术研究方向：协同通信年级：２０１３级摘要一种重要的无线通信技术，它可Ｗ带来空间分集协作中继技术是，提升频谱效率、链路可靠性，Ｗ及网络配置的灵活性等，，具有很大的应用潜力。在其中的各关键技术中中一继选择方法直接关系到协作通信系统性能的好坏，因此受到广泛关注。般的协作中继选择方

3、法往往利用过时的信道状态信息作为中继选择的主要依据，这种过时是由于中继选择和数据转发之间存在时延造成的，基于过时ＣＳＩ的中继选择未必具有理想的系统性能。本文希望通过信道预测为中继选择提供更精确的信道状态信息，因此开展基于信道预测的中继选择方法研究，具体贡献如下：一（１）提出了种基于斜率预测的信道状态信息预测算法及中继选择方法。该预测算法将预测范围切割成若干个足够小的时间片段，在这些小的时间片段内使用Ｆ化维纳预测器连续预测信道一阶线性函数的斜率。同时，分析了基于该预测算法的中继选择性能。数值结果表明，与基于过时信道状

4、态信息的中继选择方法相比，所提方法能有效降低协作通信系统的误码率。（２）为了在信道预测复杂度和精度之间取得平衡，提出了在测量信噪比基础上增加服从特定分布的随机数Ｗ获得预测信噪比，并利用预测信噪比进行中继选择的低复杂度中继选择方法，，并对方法性能进行了分析得到了系统中断概率和平均误码率的表达式。数值结果表明，所提方法在中断和误码率性能上优于基于最小均方误差预测的中继选择方法，，且复杂度远低于后者。尤其在高信道相关性时所提方法降低系统平均误码率和中断概率的效果更明显。一（３）从单用户场景扩展到多用户场景，考虑多用户

5、通信中的干扰问题，提出了种基于预测信干噪比的多用户中继选择方法，。首先产生具有特定分布的随机数再将该随机数与测量信干噪比结合生成预测信干噪比，进而根据预测信干噪比进行中继选择。同时，分析了基于该方法的多用户协作通信系统的平均误码率和中断概率。数值结果表明，所提方法在上述性能上优于基于过时信干噪比的多用户中继选择方法，从而验证了该方法的有效性。关键词：中继选择信道预测率中断概率用户户扰；；误码；；单；多用；干ＩＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＲｅｌａｙＳｅｌｅｃｔｉｏｎＢａｓｅｄｏｎＣｈａｎｎｅｌＳｔａｔｅ

6、ＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＰｒｅｄｉｃｔｉｏｎＣａｎｄｉｄａｔｅ：ＣａｉｌｉｎｇｉｎＭｅｎｔｏｒ：ＫｕｎＸｉａｏＳｅｃｉａＨｔｙ：ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈ打ｏｌｏＲｅｓｅａｒｃｈＱｐｇｙＤｉｒｅｃｔｉｏｎ：ｃｏｏｐｅｒａｔｉｖｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＧｒａｄｅ：２０１３ＡｂｓｔｒａｃｔＣｏｏｐｅｒａｔｉｖｅｒｅｌａｙｔｅｃｈｎｉｑｕｅｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｗｉｒｅｌｅｓｓｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｗｈｉｃｈｃａｎｂｒｉｎｇ

7、ｓｐａｔｉａｌｄｉｖｅｒｓｈｙａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｓｐｅｃｔｒｕｍｅｆｉｃｉｅ打ｃｙ，ｌｉｎｋｒｅｌｉａｂＵｉｔｙ，ａｓｗｅｌｌａｓｔｈｅｆｌｅｘｉｂＵｉｔｙｏｆｔ．Ｒｎｅｗｏｒｋｃｏｎ打ｕｒａｔｉｏｎｅ１；ｃｗｉｔｈｒｅａｔｏｌ；ｅ打ｔｉａｌｆｏｒａｌｉｃａｔｉｏｎ．ｅｌａｓｅｌｅｃｔｉｏｎｃａｎａｆｅｃｔｔｈｅｇ，ｇｐｐｙｐｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｃｏｏｐｅｒａｔｉｖｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｄｉｒｅｃｔｌｙ，ｗｈｉｃｈｍａｋｅｓｒｅｌａｙｓｅｌｅｃｔ

8、ｉｏｎａｔｔｒａｃｔａｗｉｄｅｓｐｒｅａｄａｔｔｅｎｔｉｏｎ．Ｇｅｎｅｒａｌｃｏｏｐｅｒａｔｉｖｅｒｅｌａｙｓｅｌｅｃｔｉｏｎｓｏｆｔｅｎｕ