基于阈值的超宽带中继协作通信系统研究

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1、福建师范大学应用科技学院毕业论文论文题目：基于阈值的超宽带中继协作通信系统研究指导教师：徐哲鑫学号：120352010034姓名：杨小玲年级：2010级专业：电子信息工程二0一四年三月二十日18目录1.绪论31.1研究背景31.2协作通信41.2.1概述41.2.2机会中继选择协议41.2.3协作通信技术的应用41.3阈值的概念42.基础知识52.1三节点两跳中继网络工作原理52.2.1概述62.2.2DCSK调制解调原理62.2.3DCSK的优点63.系统框架和信道模型73.1系统框架和信道模型的介绍73.2接收机83.3性能分析103.3.1系统误码率103.3.2平均带宽效率134

2、.仿真结果144.1仿真过程分析及结论145.结论与展望16致谢16参考文献1618基于阈值的超宽带中继协作通信系统研究应用科技学院2010级电子信息工程专业120352010034　杨小玲　指导教师徐哲鑫【摘要】在多输入多输出（MIMO，Multiple-InputMultiple-Output)天线技术和正交频分复用（OFDM，OrthogonalFrequency-DivisionMultiplexing）两项技术相互配合的情况下都不能满足要求，为了改善不足，要引出一种满足终端用户QoS的办法，这就是中继辅助通信方法。中继辅助通信有两个目的：即扩大用户覆盖和增大系统容量。由于系统依

3、赖于随机分布在空间中的每个终端的协调，协同伙伴选择机制由此引出，也就是中继选择问题。本论文一共有五个章节，前三章主要介绍了一些研究背景、工作原理、以及各个关键词的理论知识，对课题有个系统性的理解；其次，第四章介绍的是仿真的内容，通过在Nakagami-m多径信道下推导的具体表达式，同时编写出信号在发送时运用DCSK调制方式的整个过程的程序，再用Matlab仿真软件进行验证，进而寻找到不同情况下的最优阈值，也就是重点验证阈值什么时候要参与协作，并验证了系统性能的最佳时刻；最后，第五章是对课题的总结和展望，并对这项技术进行了系统性的总结陈述。【关键词】协作通信；阈值；中继选择；DCSK调制；

4、信道1.绪论21世纪，在这个高速发展的时代，人类历史发生了翻天覆地的变化，电子通信时代的到来，更给人们的生活带来了不可思议的飞跃。时代在进步，技术也在不断提高，为了满足人们日益增长的物质需求，研究人员不断开发出了新的科学技术，使人们的生活进入了一个新篇章。通信技术从广义上来说，就是将信息从一个地点传送到另一个地点所采取的方法和措施，它是电子技术的重要组成部分，其主要任务就是提供各种信号的传输技术[1]。由于人们对信息的要求越来越高，这项技术也越来越复杂，其复杂表现在，不单单要满足信号传输和交换的要求，同时还要提供对应的信号与信息处理技术。基于阈值的超宽带中继协作通信系统研究是混沌通信理论

5、与技术的一个分支，想要研究其工作原理，首先要理解清楚混沌通信中协作通信的概念及意义，其次要研究工作原理，然后对整个理论知识和研究过程进行综述，最后得出结论。1.1研究背景本课题的研究内容涉及到的是数字通信领域方面，其在绪论中已提到它是混沌数字通信理论与技术的一个分支。19世纪末，H.Poincare是第一个观察到混沌行为的人，并且对非线性动力学系统给出了重要描述，混沌信号有一种特性——内在的动力学特性，虽然看上去貌似一种不规律的运动方式，却能用确定性的方程把它的运动轨迹描述出来，基于此特性，因而广泛应用于编码和信息安全传输等通信领域，也因此受到了学术界的关注[2]。然而混沌通信也有一个缺

6、点，那就是混沌载波同步实现难度系数相对较高，为了解决这个不足，由此引入了调制的概念。阈值的选择，在通信领域应用很广，在本论文中，主要是研究中继选择问题，是用来判断信号质量有没有满足需求，然后决定中继节点有没有参与协作的必要。它是验证系统性能的重要方法。181.2协作通信1.2.1概述协作通信是近几年发展起来且已经向人们证明它是能够对抗无线信道下信号衰落来提高无线通信系统的容量的有效手段之一,因为它可以产生一个虚拟MIMO系统，而获得发分集增益，协作通信技术是基于中继信道的研究的基础上，有很多研究人员在不断研究此项内容，VanderMeulen是首次提出三个终端中继信道的基本概念的人，并且

7、对信道容量的上界和下界有了基本的推导[5]。1979年，Cover和Gamal又有了一个重大发现，他们俩也就是协作通信的提出者，这项发现是他们在对中继信道研究时提出来的，他们研究出了有源、中继和目的三节点构成的AWGN中继通信网络模型的信道容量，其中的所有节点工作在相同的频段上，因此，可以把系统分为广播信道和多址信道。这一伟大的研究发现，使协作通信的技术研究向前迈向了一大步，同时也为以后的研究奠定的坚实的基础。协作通信技术有众多优点