無線通信網(wǎng)絡中的協(xié)作分集研究.pdf

1、隨著微電子系統(tǒng)和高集成低能耗的數(shù)字電子電路的發(fā)展，新的無線通信技術在不斷地涌現(xiàn)。其中無線ad-hoc網(wǎng)絡和無線傳感器網(wǎng)絡是兩種具有代表性的網(wǎng)絡，這兩種網(wǎng)絡以及在它們基礎上發(fā)展起來的協(xié)作分集技術，已經(jīng)引起了人們廣泛的關注。然而，這兩類網(wǎng)絡的獨有特點也給相關的網(wǎng)絡設計和管理提出了挑戰(zhàn)。第一，在無線傳感器網(wǎng)絡中，需要對節(jié)點能量進行很好的管理和分配，以延長網(wǎng)絡壽命；第二，在無線ad-hoc網(wǎng)絡中，由于所有的節(jié)點是分布式的，而且節(jié)點的合作需要消耗

2、自身的資源，所以個別的節(jié)點會采用拒絕和網(wǎng)絡中其他節(jié)點合作的方式來節(jié)省自身的資源，因此關于無線ad-hoc網(wǎng)絡中節(jié)點的不完全合作行為的研究是十分必要的。
　　針對以上的問題分析，本文分別對無線傳感器網(wǎng)絡中采用協(xié)作分集方式通信的節(jié)點的功率優(yōu)化分配問題和無線ad-hoc網(wǎng)絡中協(xié)作分集系統(tǒng)節(jié)點的自私行為和性能進行了研究。
　　首先，研究了無線傳感器網(wǎng)絡中在各個節(jié)點完全合作條件下，采用兩種協(xié)作通信策略的節(jié)點功率優(yōu)化分配問題。本文針對采

3、用協(xié)作分集方案下的節(jié)點能量消耗問題提出了一種非線性模型，并利用粒子群優(yōu)化算法來獲得最優(yōu)的功率分配值。結果表明，隨著合作節(jié)點的增多，單個節(jié)點的能量消耗減少，有效地提高了網(wǎng)絡的生存時間。
　　其次，研究了ad-hoc網(wǎng)絡環(huán)境下放大發(fā)送(AF)的合作分集系統(tǒng)中，中繼節(jié)點不完全合作的誤碼率性能問題。采用開關(on-off)模型來描述中繼節(jié)點的自私行為。分別研究了存在單個和兩個中繼節(jié)點在不完全合作條件下的誤碼率性能，并提出了根據(jù)節(jié)點自私概率