本文關(guān)鍵詞：物理層網(wǎng)絡(luò)編碼在多中繼協(xié)作通信系統(tǒng)中的性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著無線互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展,人們對無線通信技術(shù)提出了更高的要求,例如更快的數(shù)據(jù)傳輸和更大的數(shù)據(jù)量。但是無線直接數(shù)據(jù)傳輸存在衰落嚴(yán)重和覆蓋范圍小的問題,很多情況下通信數(shù)據(jù)的傳輸在中繼節(jié)點的協(xié)作下才能完成。Ahlswede等人于2000年提出NC(Network Coding,網(wǎng)絡(luò)編碼)的概念：中繼節(jié)點對其轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)先進(jìn)行編碼處理后再轉(zhuǎn)發(fā),有效地提高通信系統(tǒng)的吞吐量。2006年,Zhang等人將NC應(yīng)用到物理層,并命名為PNC (Physical-layer Network Coding,物理層網(wǎng)絡(luò)編碼),充分利用電磁波信號的疊加性和對干擾信號加以利用,系統(tǒng)吞吐量相對于傳統(tǒng)傳輸有了100%的提升。本文主要對PNC及其在無線雙向多中繼協(xié)作通信系統(tǒng)中的性能進(jìn)行了深入的研究。在實際無線蜂窩通信系統(tǒng)中,源節(jié)點與目的節(jié)點之間往往存在多個中繼節(jié)點,本文搭建了基于PNC的雙向多中繼通信系統(tǒng)仿真平臺,在眾多中繼選擇方案中主要介紹了SC-PNC(Selection Cooperation-PNC,基于PNC的選擇協(xié)作)準(zhǔn)則。然后采用該中繼選擇準(zhǔn)則利用Monte-Carlo方法分別在Rayleigh信道和Nakagami-m信道中進(jìn)行性能仿真實現(xiàn)。本文主要研究了PNC系統(tǒng)中聯(lián)合中繼選擇和注水功率分配策略。首先對基于MPSK調(diào)制的PNC系統(tǒng)性能進(jìn)行仿真。然后本文研究了兩種RS-PA(Relay Selection-Power Allocation,中繼選擇與功率分配)策略：基于MMR (Maximize Min Rate,最大化最小速率)的RS-PA策略和基于MSR (Maximize Sum Rate,最大化和速率)的RS-PA策略。為了提高該通信系統(tǒng)的傳輸總速率,本文對基于MSR的RS-PA策略進(jìn)行了改進(jìn),為了簡化計算,提出一種迭代求解最優(yōu)功率調(diào)整分配算法。并將其應(yīng)用于基于對稱調(diào)制與非對稱調(diào)制的PNC系統(tǒng)中,最后對比分析三種策略的性能仿真結(jié)果。結(jié)果表明：本文的改進(jìn)策略有效地提升了系統(tǒng)傳輸總速率。
【關(guān)鍵詞】：物理層網(wǎng)絡(luò)編碼 多中繼 中繼選擇 功率分配
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN92
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 論文的研究背景與意義10-14
• 1.2 物理層網(wǎng)絡(luò)編碼的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3 論文主要內(nèi)容和結(jié)構(gòu)安排16-18
• 第2章 物理層網(wǎng)絡(luò)編碼理論基礎(chǔ)18-33
• 2.1 PNC基本原理18-23
• 2.1.1 PNC調(diào)制解調(diào)映射規(guī)則19-21
• 2.1.2 數(shù)學(xué)模型21-23
• 2.2 系統(tǒng)誤碼率性能23-27
• 2.2.1 中繼節(jié)點的誤碼率23-25
• 2.2.2 E2E誤碼率25-27
• 2.3 不同中繼協(xié)作機(jī)制下的系統(tǒng)吞吐量27-32
• 2.3.1 中繼節(jié)點的分類與定義27-28
• 2.3.2 DF方式28-30
• 2.3.3 AF方式30-31
• 2.3.4 吞吐量仿真31-32
• 2.4 本章小結(jié)32-33
• 第3章 基于PNC的雙向多中繼通信系統(tǒng)性能仿真33-50
• 3.1 現(xiàn)有中繼選擇算法介紹33-34
• 3.2 系統(tǒng)模型34-39
• 3.2.1 基于中斷概率的分集復(fù)用與功率分配技術(shù)36-38
• 3.2.2 SC-PNC中繼選擇準(zhǔn)則38-39
• 3.3 仿真實現(xiàn)39-49
• 3.3.1 蒙特.卡洛(Monte-Carlo)仿真方法39-40
• 3.3.2 仿真結(jié)果分析40-49
• 3.4 本章小結(jié)49-50
• 第4章 聯(lián)合中繼選擇與功率分配策略的仿真研究50-66
• 4.1 基于MPSK調(diào)制的PNC系統(tǒng)模型50-52
• 4.1.1 中繼節(jié)點譯碼星座映射設(shè)計51-52
• 4.1.2 PNC系統(tǒng)信道容量52
• 4.2 幾種典型的功率分配算法52-53
• 4.3 聯(lián)合中繼選擇及注水功率分配策略53-61
• 4.3.1 基于MMR的RS-PA策略54-56
• 4.3.2 基于MSR的RS-PA策略56-57
• 4.3.3 改進(jìn)的RS-PA策略57-61
• 4.4 性能仿真與分析61-65
• 4.4.1 基于MPSK調(diào)制的系統(tǒng)性能仿真實現(xiàn)61
• 4.4.2 對稱調(diào)制下系統(tǒng)性能仿真61-64
• 4.4.3 非對稱調(diào)制下的系統(tǒng)性能仿真64-65
• 4.5 本章小結(jié)65-66
• 結(jié)論與展望66-68
• 致謝68-69
• 參考文獻(xiàn)69-73
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文73

【引證文獻(xiàn)】

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 梁天;協(xié)作中繼通信系統(tǒng)中的資源分配及物理層網(wǎng)絡(luò)編碼問題研究[D];東南大學(xué);2016年

  本文關(guān)鍵詞：物理層網(wǎng)絡(luò)編碼在多中繼協(xié)作通信系統(tǒng)中的性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：468930