無線寬帶傳輸中繼系統(tǒng)中的優(yōu)化設(shè)計研究.pdf

1、在無線網(wǎng)絡(luò)中，中繼可引入空間分集的優(yōu)勢，克服衰落，提高無線系統(tǒng)的通信質(zhì)量。而在未來的寬帶無線傳輸系統(tǒng)中，信道一般都是頻率選擇性衰落的。正交頻分復(fù)用技術(shù)(OFDM)能夠有效對付頻率選擇性衰落，它將總帶寬分成若干正交子載波，每個子載波的帶寬足夠小，因此子載波上的信道衰落是平坦的，從而避免了因頻率選擇性衰落帶來的符號間干擾。在系統(tǒng)資源有限的情況下，如何在各跳鏈路問合理分配功率，進(jìn)一步提高中繼系統(tǒng)的性能增益已受到越來越多的關(guān)注。本文主要就平坦衰

2、落和頻率選擇性衰落兩種信道條件下中繼系統(tǒng)中的功率分配問題進(jìn)行研究，在現(xiàn)有中繼協(xié)議和已有算法的基礎(chǔ)上提出了一種簡化的功率分配方案。 現(xiàn)在常用的中繼協(xié)議包括：非再生(AF)、再生(DF)、選擇譯碼前向(SDF)和增量放大前向(IAF)。本論文中僅討論了非再生和再生兩種協(xié)議，首先分析兩種中繼系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，然后分析中繼系統(tǒng)中分別基于信道容量最大準(zhǔn)則和基于誤碼率最小準(zhǔn)則的功率分配，信道條件分為平坦衰落和頻率選擇性衰落。 對于平坦

3、衰落中繼系統(tǒng)中的功率分配問題，可采用采用拉格朗日乘數(shù)法對信道容量公式或誤碼率公式求解。頻率選擇性衰落中繼系統(tǒng)中的功率分配問題則等價于OFDM中繼系統(tǒng)的功率分配，分成兩部分求解：OFDM 子載波對內(nèi)的最優(yōu)功率分配；子載波對的選擇和如何將功率分配到每個子載波對上。通過仿真，對各算法的信道容量、誤碼率、計算復(fù)雜度等性能進(jìn)行了分析與比較。 仿真結(jié)果表明，在頻率選擇性衰落中繼系統(tǒng)中，由于充分利用信道狀態(tài)信息，采用基于信道容量最大準(zhǔn)則的優(yōu)化