无线协作通信系统中继选择及信道估计研究

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1、博士学位论文＿Ｉ＾无线协作通信系统中继选择及信道估计研究ｓ作者姓名要趁红｜｜ｍＩ指导教师姓名、职称裴昌幸教授申请学位类别工学博士学校代码10701学号0808110171分类号TN919密级公开西安电子科技大学博士学位论文无线协作通信系统中继选择及信道估计研究作者姓名：要趁红一级学科：信息与通信工程二级学科：通信与信息系统学位类别：工学博士指导教师姓名、职称：裴昌幸教授学院：通信工程学院提交日期：2016年9月ResearchonRelaySelectionandChannelEstimationforWire

2、lessCooperativeCommunicationSystemsAdissertationsubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofDoctorofPhilosophyinCommunicationsandInformationSystemsByYaoChenhongSupervisor:PeiChangxingTitle:ProfessorSeptember2016西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明

3、秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研宄工作及取得的研宄成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含一为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我同工作的同事对本研宄所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。一学位论文若有不实之处，本人承担切法律责任。■本人签名：日期：西安电子科技大学关于论文使用授权的说明ｓ本人完全了解西安电子科技大学有

4、关保留和使用学位论文的规定，卩：研宄生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅、借阅论文学校可以公布论文的全部或部分内容，允许采用影；印，、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证结合学位论文研宄成果完成的论文、发明专利等成果，署名单位为西安电子科技大学。保密的学位论文在解密后适用本授权书。＿年本人签名：％％＾导师签名：（ｐｙ丨ｍ，曰期：日期：摘要摘要将新兴的空间分集技术——协作通信（CooperativeCommunication）用于

5、现有蜂窝系统能够扩大通信覆盖范围、改善链路质量、提高频谱效率。尽管理论研究和实现方面都有待业内人士付出更多的精力，但它在无线通信领域已经也将继续发挥无可替代的作用。在无线中继协作系统中，通常可以用来进行信息转发的中继节点（RelayNode）不止一个。如果处于空闲状态的全部中继都同时加入通信转发中，则会造成很大的浪费。而如何从这些节点中选择若干个来参与通信，使协作分集增益最大化，就是中继选择需要完成的任务。中继选择方法决定了哪些中继参与协作，而选择好的中继节点可以保证系统通信的可靠性和有效性，所以中继选择策略对协作中继系统来说是非常重

6、要的方面。在当前的中继相关研究方向，通常假设信道状态信息（ChannelStateInformation,CSI）对于中继节点和信宿是已知的和确定的。而在实际的通信环境中，CSI的瞬时值通常是随时间变化的，而且很多环境因素也会影响到CSI，如节点移动等，从而引起CSI的改变，不能用固定的值来表述。因此从通信可靠性的角度考虑，只有当通信系统中的相应节点掌握了实时的CSI以后，才可以通过该参数恢复出来信源发送的信息。这就需要对信道参数进行估计，它是无线中继协作系统的一个重要研究方向。本文对无线中继网络中的关键技术做了研究，在此基础上提出应

7、用于Nakagami-m衰落信道中的双向中继网络（Two-WayRelayNetwork，TWRN）的中继选择策略和两种单向中继网络（One-WayRelayNetwork，OWRN）信道估计器。论文的主要成果如下：1.针对双向机会中继网络，选择最优中继是利用空间分集的一种最有效的方案。然而，在实际的系统中，可能由于多种原因无法得到最优中继，如负载均衡和调度问题，因此很有必要进行其他中继的选择来保证网络的运行。另外在协作分集网络中选用最优中继时，如果源节点或目的节点产生误差，则在评估由此产生的系统性能损失时需要用到第N中继的性能。本文

8、研究了独立平坦Nakagami-m衰落信道下选择双向AF中继系统的第N中继参与协作的通信方式。给出了信噪比的概率密度函数的闭式解析式，并根据该解析式推导出了中断概率和SER的闭式表达式。仿真结果证明了理论推导的正确性，说