基于Nakagami衰落的分集合并系统性能分析

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1、第45卷第3期2013年6月南京航JournalofNanjing空航天大学学报UniversityofAeronautics&AstronauticsV01．45No．3Jun．2013基于Nakagami衰落的分集合并系统性能分析朱秋明1’2吕卫华1’2黄嘉乐1徐大专1陈小敏1唐亚平1(1．南京航空航天大学电子信息工程学院，南京，210016；2．中国空空导弹研究院，洛阳，471009)摘要：分集技术可有效提高无线通信系统抗衰落性能，通过将Nakagami衰落下的分集系统等效为单输入单输出系统，推导获得了选择合并(Selectioncombining，SC)、等增益合并(Eq

2、ualgaincombining，EGC)和最大比合并(Maximalratiocombining，MRC)3种方式下系统的输出信噪比和中断概率等性能表达式，并提出一种基于改进的Nakagami分集信道舍弃法模型用于数值仿真与验证。仿真结果表明，理论表达式结果与仿真值非常吻合，可用于辅助瑞利、莱斯和Nakagami等多种信道衰落下分集系统的参数选择、算法设计和性能评估。关键词：Nakagami衰落；分集系统；合并技术；信道建模中图分类号：TN911．2文献标志码：A文章编号：1005—2615(2013)03—0424—05PerformanceAnalysisofDiversi

3、tySystemoverNakagamiFadingChannelsZhuQiumin91～，LiiWeihua1”，HuangJialel，XuDazhuanl，ChenXiaominl，TangYapin91(1．CollegeofElectronicInformationEngineering，NanjingUniversityofAeronautics&Astronautics，Naming，210016，China；2．ChinaAirborneMissileAcademy，Luoyang，471009，China)Abstract：Diversitycombining

4、isaneffectivetechniquetocombatsignalfadingandimprovetheperform—anceofwirelesscommunicationsystemsignificantly．ThediversitysystemoverNakagamifadingchan—nelsisequivalentasasingleinputandsingleoutput(SISO)system。Then，theexpressionsofsystemparametersuchassignal—to—noiseratio(SNR)distributionandou

5、tageprobabilityarederivedforselec—tioncombining(SC)，equalgaincombining(EGC)andmaximalratiocombining(MRC)schemesunderNakagamifadingchannels．AmodifiedNakagamifadingmodelbasedonrejeetionmethodisalsopresen—tedtonumericalsimulationandvalidation．Numericalsimulationresultsshowthatthetheoreticalre—su

6、ltsmatchthesimulationresultsverywell，whichishelpfulforparameterselection，algorithmdesignandperformanceevaluationofdiversitysystemovervariousfadingsuchasRayleigh，RiceandNakaga—mi．Keywords：Nakagamifading；diversitysystem；combiningtechnique；channelmodeling无线传播环境中的接收信号通常由多条到达路径信号组成，由于各径信号相位、幅度和到达时

7、间随机变化，导致接收信号包络呈现快速起伏，通常称为多径衰落(快衰落)。Nakagami分布包含了高斯，瑞利和赖斯等分布，能够较好地描述无线接收信号的衰落状况，近年来被广泛用于无线衰落信道建模[1。2]。目前常用的抗衰落技术包括信道编码、均衡、扩频和分集，分集技术由于实现简单且系统性能改善明显已得到广泛应用。常见分集合并技术均为线性合并，包括选择合并(Selectioncorn—bining，SC)、最大比合并(Maximalratiocombi—ning，MRC)和等增益合并(E