基于MIMO-OFDM系統(tǒng)的中繼選擇協(xié)作技術(shù)仿真研究.pdf

1、為了滿足下一代無線通信網(wǎng)絡(luò)的高速率、高可靠性的需求，我們需要解決由于多徑信道的存在而導(dǎo)致無線信號的衰落這一主要問題。為了減小衰落信道的影響，時間、頻率以及空間等分集技術(shù)得到大量的應(yīng)用和推廣。其中，尤其是空間分集技術(shù)不僅利用了多徑效應(yīng)，還不占用更多的系統(tǒng)時延和降低帶寬的利用率，使其受到特別的關(guān)注。
　　協(xié)作通信是一種新型的通信模式，它的主要原理就是在發(fā)射機和接收機之間通過引入中繼節(jié)點構(gòu)成虛擬多輸入多輸出(MIMO)天線陣列以產(chǎn)生多條

2、獨立不相干的傳輸路徑。由此在接收機端獲得空間分集增益和空間復(fù)用增益，以提高信道容量和可靠性，降低誤碼率。并且由于各個節(jié)點之間一般相距較遠(yuǎn)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于無線電波的幾個波長，所以它們所形成的天線陣列是相互獨立的。協(xié)作中繼的引入解決了由于用戶設(shè)備體積、功耗等而不能安裝多個天線的限制。
　　但是，MIMO系統(tǒng)對于頻率選擇性衰落是無能為力的。另一方面，正交頻分復(fù)用(OFDM)系統(tǒng)利用了頻率分集原理，可以將頻率選擇性衰落信道轉(zhuǎn)變成平坦衰落信道。所

3、以我們建立了MIMO-OFDM物理層架構(gòu)的系統(tǒng)，充分利用了MIMO和OFDM技術(shù)的優(yōu)點。然后我們引入了中繼節(jié)點，完成了基于MIMO-OFDM的協(xié)作中繼系統(tǒng)的構(gòu)建。
　　對于如何引入最優(yōu)中繼，以達(dá)到最大的協(xié)作增益，本論文研究了已有的三種中繼節(jié)點選擇算法--瞬時信噪比SNR選擇算法、相對最小BER選擇算法和地理位置選擇算法，并在MIMO-OFDM協(xié)作仿真平臺上完成了對該三種算法的仿真性能分析與比較。瞬時信噪比SNR算法通過中繼節(jié)點所處

4、鏈路的瞬時信噪比計算出S-R鏈路的條件誤比特率P(εsrt｜γsrt)和門限誤比特率值PeiSNR-th'，然后進行排序與比較，選擇P(εsrt｜γsrt)最小的中繼進行協(xié)作；相對最小BER算法則是選擇協(xié)作系統(tǒng)的最小誤比特率PeiDF或PeiAF對應(yīng)的中繼進行協(xié)作：地理位置選擇算法是把中繼的地理位置信息作為節(jié)點選擇的標(biāo)準(zhǔn)，具有簡單實用的特點。
　　最后，本論文通過對已有三種選擇算法的性能分析與比較，提出了改進的門限選擇算法--混合