基于两跳的中继系统性能分析及功率分配研究

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1、AthesissubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterResearchonSystemPerformanceAnalysisandPowerAllocationbasedon2-hopCooperativeCommunicationSystemByYixuanWangSupervisor：Prof．ShouyiYangCommunicationandInformationSystemSchoolofInformationEngineeringM

2、ay2014原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。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科研成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。学僦文悔磷数日期珈他年勤尸日学位论文使用授权声明本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属郑州大学。根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或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

3、阅和借阅；本人授权郑州大学可以将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或者其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为郑州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。学位论文作者：稚胁触年妇7日摘要随着3G无线网络的推广以及4G时代的到来，无线通信技术已经从根本上改变了我们的生活方式。无线通信领域中的协作中继通信技术的提出，不仅可以在每个节点之间通过虚拟的单天线进行传输信号，有效对抗多径效应，且在多个节点

4、协作传输时，又可增加空间分集增益，提高系统容量。协作中继通信技术的研究问题目前有系统的误码率研究、资源分配问题分析等。本文以协作中继的系统性能分析为基础，在不同的转发协议下对系统误码率进行比较，然后引入压缩感知(CompressedSensing，CS)在信道估计中的应用，最后联合功率分配对中继协作系统进行信道估计。主要研究内容如下：首先分析了协作中继通信的系统模型，分别基于放大转发(AmplifyandForward，AF)协议和解码转发(DecodeandForward，DF)协议，在单中继系统和多

5、中继系统中对误码率公式进行了推导。然后仿真出了不同中继不同协议下的误码率比较图。其次引入压缩感知理论。从压缩感知的取样压缩重构介绍了其理论知识，并将其应用到了信道估计中。在信道估计中的应用，将压缩感知算法与传统算法相比较，得出采用CS时，在估计得到相同的信道性能时需要更少的导频。最后研究了协作中继通信的功率分配问题。并且基于系统最大化容量和最小平均误码率提出了一种最优功率方案。在经典的平均功率分配方案中，在中继处采用分布式空时编码，采用4×4的准正交空时编码，对源节点和中继节点分配功率后再在接收端进行信

6、道估计，此时的估计值明显优于随机功率分配下的信道估计状况。关键字：协作通信，中继，误码率，放大转发，解码转发，压缩感知，正交匹配追踪，功率分配AbstractWiththepopularityof3Gwirelessnetworksandthearrivalof4Gcommunicationsystems，wirelesscommunicationtechnologyhaschangedthewayofourlifefundamentally。Cooperativerelaycommunicationi

7、sanimportanttechnologyofwirelesscommunicationfield．Bythistechnologythesinglecanbetransmittedthroughavirtualsingleantennabetweeneachofnodes，effectiveagainstmulti-path．Whenmultiplenodescooperativetransmission，thistechnologycanincreasethespatialdiversitygai

8、n，inordertoincreasesystemcapacity．Atpresent，therelaycooperativecommunicationtechnologyresearchproblems，theBERofthesystem，resourceallocationproblemanalysis，ere．Fromcooperativerelaysystemperformanceanalysis，thispaperonthesys