基于OFDM系統(tǒng)的用戶編碼協(xié)作通信.pdf

1、在當(dāng)前的通信領(lǐng)域中，移動通信是最具活力的通信方式，為了滿足高速多媒體業(yè)務(wù)的發(fā)展，通信系統(tǒng)對性能和容量的要求越來越高。移動通信信道中信號的傳輸會遭受到嚴重的衰落，人們相繼提出了多種分集技術(shù)，其中多天線MIMO（multiple—input multiple—output）技術(shù)已被證明可以很好地克服無線信道中的多徑衰落。但在有些情況下，如ad hoc網(wǎng)絡(luò)中、移動終端受到尺寸和成本等條件的限制時，MIMO技術(shù)并不適用。編碼協(xié)作通信技術(shù)利用編碼

2、與協(xié)作相結(jié)合的方式提供分集增益，其基本思想是兩個或兩個以上用戶通過共享信息并聯(lián)合發(fā)送，使單天線用戶能通過共享天線的方法實現(xiàn)虛擬的MIMO系統(tǒng)，從而提供發(fā)送分集，有效地克服無線信道中的衰落。
　　 本論文的主要工作是采用4G的主流技術(shù)OFDM（OrthogonalFrequency Division Multiplexing）對用戶編碼協(xié)作通信技術(shù)進行了研究。本文基于重新編碼和RCPC（rate-compatible punctu

3、redconvolutional）碼兩種方法，分析了編碼協(xié)作通信系統(tǒng)的誤幀率FEP（frame error probability），研究其帶來的分集增益，并分析了協(xié)作度對系統(tǒng)性能的影響，還討論了適用于協(xié)作通信的碼字的選擇方法。
　　 對于重新編碼的協(xié)作通信方案，通過對誤幀率FEP的分析可以看出，編碼協(xié)作通信能帶來分集增益，且取決于用戶間信道和兩個用戶到目的節(jié)點的信道的非零徑數(shù)；在理想用戶間信道的情況下，甚至能達到全增益；在用戶

4、間信道條件很差時，編碼協(xié)作通信也能提供一些編碼增益。協(xié)作通信過程中，由于伙伴（又稱為中繼）在用戶間信道偵聽到的信息受到噪聲和衰落特性的干擾，所以用于協(xié)作通信的碼字需經(jīng)過合理選擇、設(shè)計以提供最優(yōu)的性能。
　　 對于使用RCPC碼的協(xié)作通信方案，介紹了常規(guī)的編碼協(xié)作通信方法，不僅對其誤碼性能和碼字選擇問題作了分析，而且分析了協(xié)作度對分集增益的影響。并對兩種改進方案作了介紹：自適應(yīng)編碼協(xié)作通信方法和基于ARQ的編碼協(xié)作通信方法。前者通

5、過根據(jù)信道條件調(diào)整刪余矩陣來調(diào)整數(shù)據(jù)傳輸速率，具有更強的靈活性；后者將ARQ與協(xié)作通信相結(jié)合，在最大程度地提高數(shù)據(jù)傳輸速率的同時保證系統(tǒng)的誤碼性能。
　　 論文安排如下，第一章對移動通信的信道環(huán)境、用戶協(xié)作通信作了簡單介紹，簡要介紹了用戶協(xié)作通信的三種方法，放大轉(zhuǎn)發(fā)（Amplify—and—Forward）協(xié)作通信、檢測轉(zhuǎn)發(fā)（Detected—and—Forward）和編碼協(xié)作通信（Coded Cooperative Commu