多用戶AF協(xié)作分集系統(tǒng)最優(yōu)功率分配算法研究.pdf

1、對(duì)于無線通信來說,信道衰落包括大尺度衰落和小尺度衰落,其中小尺度的瑞利(Rayleigh)衰落嚴(yán)重影響著系統(tǒng)通信質(zhì)量。以多輸入多輸出(MIMO)為典型代表的空間分集技術(shù),能夠在不額外消耗帶寬的條件下獲得分集增益,從而有效地對(duì)抗多徑衰落的影響。然而,典型的MIMO系統(tǒng)要求收發(fā)兩端均能夠配置多個(gè)天線,且各個(gè)天線之間需保持一定的空間間隔,以降低天線空間信號(hào)間的相關(guān)性。而一些小型無線終端,比如蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的手機(jī)和傳感器網(wǎng)絡(luò)中傳感器節(jié)點(diǎn)都由于受體積

2、的限制,安裝多個(gè)天線幾乎是不可行的。這使得 MIMO技術(shù)在這些領(lǐng)域的應(yīng)用受到嚴(yán)重制約。近年來提出的虛擬 MIMO(VMIMO,Visual MIMO)技術(shù)為解決以上問題找到一條新的技術(shù)路線。其中,協(xié)作分集技術(shù)拓寬了傳統(tǒng)MIMO概念,通過協(xié)作中繼的方式調(diào)度系統(tǒng)中的多個(gè)單天線無線終端參與傳輸,形成VMIMO結(jié)構(gòu),也可實(shí)現(xiàn)空間分集處理,協(xié)作分集可獲得傳統(tǒng)MIMO分集系統(tǒng)的性能。
　　本文首先介紹了協(xié)作分集概念和協(xié)作分集原理,給出了多用戶

3、放大前傳( AF, Amplify-and-Forw ard)協(xié)作分集系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方式,并進(jìn)行了理論分析和計(jì)算仿真,證明了協(xié)作分集傳輸方式相對(duì)于無協(xié)作分集的傳輸方式,具有更好的平均誤碼率(ABER)和容量中斷概率性能。
　　傳統(tǒng)多用戶 AF協(xié)作分集系統(tǒng)中存在著總功率過大的問題,本文在總功率受限的條件下,以最低ABER為優(yōu)化目標(biāo)函數(shù),研究提出了一種多用戶AF協(xié)作分集系統(tǒng)中各用戶間的功率優(yōu)化分配算法。仿真結(jié)果表明,相對(duì)于平均功率分配算法