本文關(guān)鍵詞：協(xié)作中繼通信系統(tǒng)的性能及能量收集技術(shù)的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：無論是在理論研究還是工程應(yīng)用中,協(xié)作中繼通信系統(tǒng)都具有重要的作用和意義,能量收集(Energy Harvesting,EH)技術(shù)也越來越受到人們的關(guān)注。本文首先在非理想信道狀態(tài)信息(Channel State Information,CSI)下針對雙向協(xié)作中繼模型,研究了信道狀態(tài)估計誤差對系統(tǒng)性能的影響,并據(jù)此介紹了四種功率分配的方案來提高系統(tǒng)性能,然后在理想信道狀態(tài)信息下針對基于能量收集技術(shù)的協(xié)作中繼模型,推導(dǎo)了系統(tǒng)性能的具體表達(dá)式及其與各參數(shù)之間的關(guān)系,最后利用MATLAB對文中結(jié)論進(jìn)行了仿真驗證。具體來說,本文的主要貢獻(xiàn)總結(jié)如下:1.在非理想CSI情況下,以瑞利信道下基于放大轉(zhuǎn)發(fā)(Amplify and Forward,AF)協(xié)議的雙向中繼模型為研究對象,研究了系統(tǒng)的性能及功率分配的方案。針對系統(tǒng)性能,基于源點處的有效信噪比介紹了中斷概率和誤碼性能兩種度量標(biāo)準(zhǔn),并從多中繼和最佳中繼兩種情況進(jìn)行分析:(1)針對中斷概率,總結(jié)了其精確表達(dá)式、高信噪比時的近似表達(dá)式以及信噪比無窮大時的誤碼平層(Error Floor,EF),最后通過MATLAB仿真給出了中斷概率以及其EF隨信噪比的變化趨勢。(2)針對誤碼性能,首先總結(jié)了單中繼時在M-QAM下誤符號率的精確表達(dá)式、近似表達(dá)式及信噪比無窮大時的EF,然后總結(jié)了多中繼時誤碼率的精確和近似表達(dá)式。最后通過MATLAB仿真驗證了誤碼性能及其EF隨信噪比的變化趨勢。針對功率分配方案,基于系統(tǒng)性能與功率兩種限制因素,并從多中繼和最佳中繼兩種情況進(jìn)行分析:(1)多中繼時,從瞬時意義出發(fā),介紹了在總體和各自功率都滿足時最小化系統(tǒng)的中斷概率或者誤碼率的分配方案。(2)最佳中繼時,由于涉及到端點的中斷概率、平均誤符號率和功率三個方面,因此在統(tǒng)計信道狀態(tài)信息下介紹了三種功率分配的方案來改善系統(tǒng)的性能。最后利用MATLAB對結(jié)論進(jìn)行了仿真驗證。2.在理想CSI情況下,以Nakagami-m信道和瑞利信道下基于譯碼轉(zhuǎn)發(fā)(Decode and Forward,DF)協(xié)議和能量收集協(xié)議的協(xié)作中繼模型為研究對象,推導(dǎo)了系統(tǒng)性能的表達(dá)式及其與各影響參數(shù)之間的關(guān)系。針對系統(tǒng)性能,在能量分割中繼(Power Splitting Realy,PSR)和時間轉(zhuǎn)換中繼(Time Switching Relay,TSR)兩種能量收集協(xié)議下,本文推導(dǎo)得出了兩種衰落信道下中斷概率的精確表達(dá)式,并討論了中斷概率、吞吐量和傳輸速率與系統(tǒng)平均信噪比、目標(biāo)傳輸速率、能量分割參數(shù)、時間轉(zhuǎn)換參數(shù)、能量轉(zhuǎn)換效率、中繼位置和Nakagami-m衰落信道參數(shù)之間的關(guān)系,最后利用MATLAB對結(jié)論進(jìn)行了仿真驗證。
【關(guān)鍵詞】：協(xié)作中繼 中斷概率 功率分配 吞吐量 能量收集
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN92
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 符號對照表9-10
• 縮略語對照表10-13
• 第一章 緒論13-19
• 1.1 研究背景13-15
• 1.1.1 雙向協(xié)作中繼通信系統(tǒng)13-14
• 1.1.2 能量收集中繼通信系統(tǒng)14-15
• 1.2 雙向AF協(xié)作中繼系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀與進(jìn)展15-17
• 1.2.1 系統(tǒng)性能15
• 1.2.2 中繼選擇15
• 1.2.3 功率分配15-16
• 1.2.4 系統(tǒng)狀態(tài)估計誤差16
• 1.2.5 其它方面16-17
• 1.3 能量收集協(xié)作中繼系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀與進(jìn)展17
• 1.4 研究目的與意義17-18
• 1.5 論文的主要貢獻(xiàn)與結(jié)構(gòu)安排18-19
• 第二章 協(xié)作中繼與能量收集的理論基礎(chǔ)19-31
• 2.1 引言19
• 2.2 衰落信道簡介19-22
• 2.2.1 慢衰落與快衰落19-20
• 2.2.2 頻率平坦衰落與頻率選擇性衰落20
• 2.2.3 頻率平坦衰落信道簡介20-22
• 2.3 協(xié)作通信系統(tǒng)協(xié)議簡介22-25
• 2.3.1 協(xié)作中繼通信系統(tǒng)模型23-24
• 2.3.2 放大轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議24-25
• 2.3.3 譯碼轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議25
• 2.4 能量收集系統(tǒng)協(xié)議簡介25-26
• 2.4.1 能量分割中繼協(xié)議26
• 2.4.2 時間轉(zhuǎn)換中繼協(xié)議26
• 2.5 中斷概率26-27
• 2.6 指數(shù)型隨機變量有關(guān)統(tǒng)計結(jié)果27-29
• 2.6.1 指數(shù)型隨機變量27
• 2.6.2 調(diào)和平均數(shù)27
• 2.6.3 其它結(jié)論27-29
• 2.7 本章小結(jié)29-31
• 第三章 雙向AF協(xié)作中繼系統(tǒng)性能與功率分配方案31-55
• 3.1 端到端信噪比31-33
• 3.2 雙向AF協(xié)作通信系統(tǒng)性能的研究33-42
• 3.2.1 中斷概率分析33-37
• 3.2.2 誤碼性能分析37-42
• 3.3 雙向AF協(xié)作通信系統(tǒng)功率分配方案的研究42-53
• 3.3.1 多中繼功率分配方案的設(shè)計42-45
• 3.3.2 最佳中繼功率分配方案的設(shè)計45-53
• 3.4 本章小結(jié)53-55
• 第四章 基于能量收集的協(xié)作中繼系統(tǒng)55-77
• 4.1 引言55
• 4.2 能量收集系統(tǒng)模型55-56
• 4.3 Nakagami-m信道下DF協(xié)作中繼系統(tǒng)56-72
• 4.3.1 能量分割中繼協(xié)議56-62
• 4.3.2 時間轉(zhuǎn)換中繼協(xié)議62-65
• 4.3.3 仿真結(jié)果與分析65-72
• 4.4 瑞利信道下DF協(xié)作中繼系統(tǒng)72-76
• 4.4.1 能量分割中繼協(xié)議72-74
• 4.4.2 時間轉(zhuǎn)換中繼協(xié)議74
• 4.4.3 仿真結(jié)果與分析74-76
• 4.5 本章小結(jié)76-77
• 第五章 總結(jié)和展望77-79
• 5.1 總結(jié)77
• 5.2 展望77-79
• 參考文獻(xiàn)79-85
• 致謝85-87
• 作者簡介87-88

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 洪浩;肖立民;閆陽;王京;;譯碼轉(zhuǎn)發(fā)認(rèn)知雙向中繼網(wǎng)絡(luò)的中斷概率[J];清華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2013年11期

2 趙詩琴;杜榮;李劍;李生紅;;基于干擾建模的通信中斷概率分析[J];計算機工程;2013年07期

3 王俊波;王金元;林敏;陳明;;分布式天線系統(tǒng)中的系統(tǒng)上行中斷概率分析[J];電子與信息學(xué)報;2011年05期

4 孫立悅;趙曉暉;虢明;;基于中斷概率的協(xié)作通信中繼選擇與功率分配算法[J];通信學(xué)報;2013年10期

5 嵇建波;唐曉輝;;認(rèn)知選擇協(xié)同分集任意信噪比中斷概率的分析[J];電訊技術(shù);2009年07期

6 洪路峰;楊曉非;劉占軍;;基于中斷概率的協(xié)作伙伴選擇策略[J];廣東通信技術(shù);2010年02期

7 劉磊;湯滟;;無線傳感網(wǎng)兩種中繼選擇策略的中斷概率分析[J];現(xiàn)代電子技術(shù);2010年21期

8 季彥呈;葛建華;李靖;師曉曄;;增強型編碼雙向中繼方案及中斷概率分析[J];電子與信息學(xué)報;2011年01期

9 冉杰;王羽瑩;;兩跳單節(jié)點選擇增量中繼系統(tǒng)及其中斷概率研究[J];現(xiàn)代電信科技;2011年12期

10 王俊波;王金元;陳華敏;陳明;;分布式天線系統(tǒng)中的系統(tǒng)下行中斷概率分析[J];電子學(xué)報;2011年04期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 羅會平;覃團發(fā);劉家鋒;;基于自適應(yīng)協(xié)作發(fā)送協(xié)議的中斷概率分析[A];中國電子學(xué)會第十五屆信息論學(xué)術(shù)年會暨第一屆全國網(wǎng)絡(luò)編碼學(xué)術(shù)年會論文集（下冊）[C];2008年

2 蔡躍明;楊煒偉;王智林;;基于中繼選擇的差分放大轉(zhuǎn)發(fā)傳輸系統(tǒng)性能分析[A];2010年通信理論與信號處理學(xué)術(shù)年會論文集[C];2010年

3 燕鋒;許波;沈連豐;;基于TD-SCDMA的Ad hoc網(wǎng)絡(luò)性能分析[A];中國通信學(xué)會第五屆學(xué)術(shù)年會論文集[C];2008年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 胡雨佳;多天線選擇系統(tǒng)保密中斷概率研究[D];北京郵電大學(xué);2015年

2 周佳;多天線雙向中繼網(wǎng)絡(luò)傳輸性能研究[D];北京郵電大學(xué);2015年

3 張沉思;高效低復(fù)雜度的雙向放大轉(zhuǎn)發(fā)中繼傳輸技術(shù)研究[D];西安電子科技大學(xué);2015年

4 蘇玉萍;無線中繼通信系統(tǒng)的可達(dá)速率區(qū)域及中斷性能研究[D];西安電子科技大學(xué);2015年

5 袁福;協(xié)作認(rèn)知中繼網(wǎng)絡(luò)中的資源管理及中斷概率研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2013年

6 杜冠瑤;無線協(xié)作中繼網(wǎng)絡(luò)的資源分配和信息能量同傳技術(shù)的研究[D];北京交通大學(xué);2015年

7 吉曉東;多用戶協(xié)作通信中的雙向中繼技術(shù)研究[D];南京郵電大學(xué);2012年

8 劉陽;基于中繼協(xié)作的認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)資源管理研究[D];北京郵電大學(xué);2012年

9 代澤洋;認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)中的協(xié)作傳輸技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2013年

10 類先富;Nakagami/Rayleigh衰落信道下無線中繼通信系統(tǒng)及其性能分析[D];西南交通大學(xué);2012年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張融;認(rèn)知中繼網(wǎng)絡(luò)的性能分析[D];西安電子科技大學(xué);2014年

2 許悅;基于干擾管理的家庭基站資源分配算法研究[D];南京郵電大學(xué);2015年

3 魏素盼;LTE網(wǎng)絡(luò)下D2D通信系統(tǒng)干擾抑制技術(shù)的研究[D];蘭州理工大學(xué);2016年

4 程騰飛;多帶蜂窩網(wǎng)中D2D中繼通信的中斷性能研究[D];南京郵電大學(xué);2016年

5 陳蕾;衰落環(huán)境下無線認(rèn)知中繼網(wǎng)絡(luò)傳輸性能與物理層安全研究[D];揚州大學(xué);2016年

6 李延;基于中斷概率的無線協(xié)作中繼選擇算法研究[D];河北大學(xué);2016年

7 余洋;基于壓縮轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議的全雙工無線中繼網(wǎng)絡(luò)性能分析[D];重慶大學(xué);2016年

8 錢濤;平流層協(xié)同通信系統(tǒng)譯碼轉(zhuǎn)發(fā)中斷性能分析[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2014年

9 黃少松;協(xié)作中繼通信系統(tǒng)的性能及能量收集技術(shù)的研究[D];西安電子科技大學(xué);2015年

10 趙強;無線認(rèn)知中繼網(wǎng)絡(luò)干擾分析及中斷概率優(yōu)化技術(shù)研究[D];南京郵電大學(xué);2014年

  本文關(guān)鍵詞：協(xié)作中繼通信系統(tǒng)的性能及能量收集技術(shù)的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號：285052