無(wú)線傳感網(wǎng)中協(xié)作方式的研究.pdf

1、隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)正受到越來(lái)越多的關(guān)注。但無(wú)線傳感器低功率和無(wú)線信道衰落等因素，限制了無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)中信息傳輸?shù)男阅?。多輸入多輸?multiple-input and multiple-output，MIMO)技術(shù)雖可抑制無(wú)線信道中的衰落影響，但需要在發(fā)送端和接收端安裝多根天線，很難直接應(yīng)用于無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)。虛擬MIMO及協(xié)作通信技術(shù)，利用鄰近節(jié)點(diǎn)間相互協(xié)作形成虛擬天線陣列(Virtual Antenna Array，VA

2、A)，以實(shí)現(xiàn)分集增益，進(jìn)而提高系統(tǒng)抵抗衰落的能力。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)利用協(xié)作通信技術(shù)，可提高信息傳輸速率、改善信息傳輸質(zhì)量。
　　作為國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(項(xiàng)目號(hào):61071089)的子課題，本文在基于協(xié)作通信技術(shù)的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)中，對(duì)中繼轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議展開(kāi)了研究。首先介紹了本文采用的瑞利衰落高斯白噪聲信道模型和用以抵抗衰落的分集技術(shù)，分析了MIMO系統(tǒng)的信道模型和容量。然后對(duì)協(xié)作通信技術(shù)進(jìn)行了深入的研究，主要分析了協(xié)作通信技術(shù)中的幾種時(shí)隙分

3、配方案，介紹了放大轉(zhuǎn)發(fā)(amplify-and-forward，AF)和解碼轉(zhuǎn)發(fā)(decode-and-forward，DF)這兩種基本的中繼轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議，并在正交時(shí)隙分配方案下，對(duì)AF和DF協(xié)議的中斷概率和分集度進(jìn)行了分析。接著提出了一種新的中繼轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議——非線性放大轉(zhuǎn)發(fā)(nonlinear amplify-and-forward，NAF)協(xié)議。在新的協(xié)議中，給出了中繼節(jié)點(diǎn)基于最小均方誤差準(zhǔn)則的最優(yōu)信號(hào)估計(jì)的閉式解，并通過(guò)集約化，對(duì)該閉式