【摘要】：在隧道復雜環(huán)境無線通信系統(tǒng)中,由于通信站天線波束較寬,受隧道空間以及隧道壁等諸多因素局限,接收機接收的電磁波經(jīng)折射、反射和直射等幾條路徑會引起多徑效應造成多徑衰落。隧道環(huán)境下多徑衰落要比陸地上嚴重的多,其中快衰落深度可達30~40d B。為了更好的解決礦井隧道的多徑衰落問題,協(xié)作通信在MIMO的基礎上克服了在隧道環(huán)境中安裝多天線的空間局限,使具有單根天線的移動臺獲得類似于MIMO系統(tǒng)中的某些增益,從而獲得分集增益,增強隧道通信系統(tǒng)性能。因此,在隧道最佳的信道條件下,進行礦井隧道環(huán)境協(xié)作通信的中繼選擇和功率分配研究,對于解決多徑衰落問題,具有非常重要的現(xiàn)實意義。首先,本文對現(xiàn)有隧道無線通信系統(tǒng)、隧道信道條件、協(xié)作通信以及其中繼選擇和功率分配的研究現(xiàn)狀進行了歸納總結。針對現(xiàn)存隧道信道模型在相對的信號傳輸范圍內(nèi)嚴重影響信號傳輸?shù)牟蛔?采用基于幾何光學模型和全波模型結合的隧道多模信道模型更好的反應物理信號傳輸?shù)臈l件,以獲得更好的通信性能。其次,在現(xiàn)有隧道環(huán)境協(xié)作通信研究的基礎上,基于隧道多模信道,對協(xié)作通信不同協(xié)作方式的中繼選擇和功率分配問題進行研究分析。提出了隧道協(xié)作通信模式下的中繼選擇協(xié)議和功率分配的方法,推導出關于通信容量和中斷概率的公式,并在此基礎上進行性能最優(yōu)化的分析。最后,在隧道多模信道協(xié)作通信的模型基礎上,通過對不同中繼位置以及不同功率分配條件下的信道容量和中斷概率進行理論分析,提出了聯(lián)合中繼選擇和功率分配方法,在容量最大化最佳中繼選擇的基礎上,進行中斷概率最小化最優(yōu)功率分配方法的研究,采用Matlab進行仿真分析。結果表明,隧道協(xié)作通信中有效的中繼選擇和功率分配方法,有效地解決了礦井隧道復雜信道條件下的多徑衰落問題。
【學位授予單位】：中國礦業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TD65

【參考文獻】

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本文編號：2529215