基于中断概率的无线协作中继选择算法研究

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1、密级：学校代码：10075分类号：学号：20131260工学硕士学位论文基于中断概率的无线协作中继选择算法研究学位申请人：李延指导教师：王振朝教授学位类别：工学硕士学科专业：通信与信息系统授予单位：河北大学答辩日期：二○一六年六月ClassifiedIndex:CODE:10075U.D.C:NO:20131260ADissertationfortheDegreeofM.EngineeringResearchonwirelesscooperativerelayselectionalgorithmbasedonoutageprobabili

2、tyCandidate:LiYanSupervisor:Prof.WangZhenchaoSpecialty:MasterofEngineeringAcademicDegreeAppliedfor:Comm.&Info.SystemUniversity:HebeiUniversityDateofOralExamination:June,2016河北大学学位论文独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰

3、写的研究成果，也不包含为获得河北大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料一＇。与我问工作的问志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了致谢。＾作者签名；＼日期：么０／居年／月７日学位论文使用授权声明本人完全了解河北大学有关保留、使用学位论文的规定，目Ｐ；学校有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。学校可Ｗ公布论文的全部或部分内容，可Ｗ采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本学位论文属Ｓ于１、保密□，在年月日解密后适用本授权声明。

4、２、不保密回。＂＂（请在Ｗ上相应方格内打Ｖ）保护知识产权声明本人为申请河北大学学位所提交的题目为新招Ｉｌｆ均尤秦恤巧私ｊ氣逸齊争《呵死的学位论文，是我个人在导师互旨导并与导师合作下取得的研究成果，研究工作及取得的研究成果是在河北大学所提供的研究经费及导师的研究经费资助下完成的。本人完全了解并严格遵守中华人民共和国为保护知识产权所制定的各项法律、行政法规Ｗ及河北大学的相关规定。本人声明如下：本论文的成果归河北大学所有，未经征得指导教师和河北大学的书面同意和授权，本人保证不Ｗ任何形式公开和传播科研成果和

5、科研工作内容。如果违反本声明，本人愿意承担相应法律责任。＼声明人；日期；）方ｆｂ年＿台月７Ｒ：，ｉ作者签名：４起－日期；之年＾月７＿＿円导师签名：！篇＾日期：含年養月ｒ日爭摘要摘要现代无线通信技术的迅猛发展，极大地便利并丰富了人们日常的工作和生活。为更好地满足人们对无线通信系统提出的更高要求，无线通信技术需要进一步发展，以使无线通信系统达到更快的传输速率，更大的系统容量以及更高的频谱效率。而无线信道中存在的衰落效应制约着无线通信系统性能的提升，这就对无线通信系统的抗衰落性能提出了挑战。协

6、作通信利用系统中各节点的相互协作来传递信息，共享空间信道，从而形成虚拟的MIMO系统，能有效克服衰落效应造成的影响，改善无线通信系统性能。中继节点选择是协作通信研究的关键技术之一。本文在现有中继节点选择算法的基础上，进一步研究能有效提高协作性能，并相应减少计算复杂度和系统开销的中继节点选择算法。首先，本文对协作通信中的相关知识进行了介绍，包括协作通信的工作原理；主要应用场景；基本模型；使用的主要技术；转发协议和转发方式，对其性能进行了分析和比较；并详细介绍了协作通信中现有的中继节点选择算法和功率分配算法，以及相关算法的不足之处，进而引出了

7、本文的研究要点。其次，针对现有中继节点选择算法的不足，本文提出了一种高效的多优化目标的中继节点选择算法。为减少系统开销，本算法利用节点间的统计信道状态信息进行中继节点选择。本算法具体步骤为：根据本文提出的判定定理，判定源节点需要协作时，定义中继节点的等效信道增益，进行中继节点预选，以此提高中继节点选择效率；以最小化单中继平均中断概率为目标，得出参与协作的中继节点个数；为联合优化中断概率和网络寿命，求解各预选中继节点的联合优化函数和优先级排序，由此确定参与协作的中继节点集合。最后，对本算法进行了仿真和分析。仿真结果表明，本文所提出的算法能有

8、效提高协作系统性能，且具有较低的复杂度。然后，为进一步优化无线协作系统性能，本文以最小化中断概率为目标，提出了一种基于中继节点等效信道增益的单中继节点选择和求解优化函数驻点进行功率分配的算法，