协作通信中的中继选择和全双工中继技术研究

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1、硕士专业学位论文论文题目协作通信中的中继选择和全双工中继技术研究研究生姓名陈勤指导教师姓名芮贤义专业名称电子与通信工程研究方向无线通信论文提交日期2013年4月协作通信中的中继选择和全双工中继技术研究中文摘要协作通信中的中继选择和全双工中继技术研究中文摘要协作通信近年来受到人们的广泛关注，通过网络节点之间的相互合作来共享资源。在通信系统中，中继协作扩大了无线网的覆盖区域，提升了频谱效率以及通信的可靠性，改善了用户的服务质量。对于多中继协作通信系统，中继选择是协作通信领域的关键问题，尤其对于使用电池供电能量有限的无线移动设备。异于根据两跳瞬时信道状态信息进行选择的算法，

2、本文研究了一种基于源到中继信道信息的“SR门限比较算法”。理论推导出该算法下最优中继节点和目的节点处输出信噪比的累积分布函数以及概率密度函数。计算机仿真结果表明：该算法可以获得与基于两跳瞬时信道信息算法相近的性能。但由于只需要考虑源节点和中继节点之间的瞬时信道状态信息，所以中继的功耗大大减小，算法的复杂度也相应降低。其次，针对半双工模式下系统在频谱效率方面的缺陷，本文分析了衰落干扰信道环境下进行中继选择的全双工中继协作通信方案。在此基础上，理论分析了采用不同功率分配方案时系统信道容量的闭式表达，推导出全双工中继优于半双工中继的干扰阈值，并进行系统性能的对比分析。而当中

3、继工作在全双工模式时，中继同时接收和发送数据，收发端之间存在的自干扰严重影响了系统的传输性能。因此本文考虑多天线中继衰落信道系统，探讨了一种基于最小化干扰信道的信道容量准则，在中继发送端和接收端均选择合适天线子集的干扰抑制方法，并理论得出系统信道容量的闭式表达，进而分析抑制方案的有效性。仿真结果表明：天线选择方案改善了系统的信道容量和误码率性能，干扰抑制效果明显，同时降低了系统的复杂性。关键词：协作通信；中继选择；全双工中继；干扰抑制；天线选择作者：陈勤指导老师：芮贤义ⅠAbstractResearchonRelaySelectionandFull-DuplexRel

4、ayinginCooperativeCommunicationSystemsResearchonRelaySelectionandFull-DuplexRelayinginCooperativeCommunicationSystemsAbstractRelay-assistedwirelesscommunicationshavecurrentlyattractedmuchattentionbycooperationinnetworks.Thecooperativecommunicationsresultinresourcesharing.Thecooperatives

5、ystemnotonlyextendsthecoverageofwirelessnetworks,butalsoenhancesspectralefficiencyandtransmissionreliability.Thequalityofservice(QoS)isimprovedeffectively.Relayselectionisakeyprobleminthefieldofcooperativecommunications,especiallyformobiledevicesusingbatterytosupplypower.Differentfromth

6、erelayselectionalgorithmwhichisbasedontheinstantaneouschannelstateinformation(CSI)oftwohops,theproposedalgorithmwhichiscalledthresholdcomparisonalgorithmisjustbasedontheinstantaneousCSIofthefirsthop.Weanalyzethecumulativedistributionfunction(CDF)andprobabilitydensefunction(PDF)ofoutputs

7、ignal-noise-rate(SNR)attheoptimalrelaynodeanddestinationnodetheoretically.ThesimulationresultsshowthattheproposedalgorithmcanachievesimilarperformancecomparedwiththeformeralgorithmwhichisbasedontheinstantaneousCSIoftwohops.However,wesimplyconsidertheinstantaneousCSIbetweentheso