收藏本站
《北京邮电大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

协作通信系统性能和功率分配研究

李军  
【摘要】:协作通信技术在原有网络拓扑结构基础上通过多用户协作,提升无线频谱资源利用率和系统功率效率。通过对无线通信系统频率、时间、空间等多维资源的有效复用,协作通信实现和支撑更高速率、更高带宽的无线传输,改善网络覆盖性能,已经成为B3G/4G移动通信的关键技术。本文分析了协作通信在不同系统模型和协作协议情况下的性能(SER误符号率、Outage中断概率和Throughput吞吐量)、协作伙伴选择、协作时机选择和功率分配,等问题。另外,研究了认知与协作技术相结合的问题,包括协作认知系统建模和性能分析。 以优化多中继、放大转发协作(AF)通信系统误符号率(SER)性能为目的,我们在本文第三章提出一种多点协作最优功率分配(OPA)和协作伙伴选择方案。首先,分析多中继AF协作通信系统的理论SER。然后,推导出一种在高、低信噪比(SNR)情况下均较紧于SER理论值的下界。最后,以SER下界为代价函数,综合考虑系统整体统计信道增益,提出适用于多中继AF协作通信系统的最优功率分配与协作伙伴选择方案。理论分析和仿真结果表明,在系统总功率受限情况下,基于该方案的SER性能明显优于基于平均功率分配(EPA)方案。与现有算法相比,在低SNR情况下,基于该方案的SER下界较紧于理论值。 第四章以优化多MIMO中继节点、译码转发(DF)、选择译码转发协作(SDF)和增强型SDF (ISDF)通信系统中断概率为目的,我们提出一种多点协作最优单MIMO中继选择方案,给出中断概率封闭表达式,并讨论了协作时机的问题。首先给出MIMO中继系统模型,并分析了不同中继节点情况下的中断概率。然后给出最优中继选择方案,在中继采用最大比合并接收和Beam-forming技术的情况下,推导出基于该方案的源-目的节点的互信息和中断概率,并证明了该方案的中断概率是普通SDF/ISDF协作系统中断概率的下界,其次,讨论自适应最优功率分配和协作时机问题,最后给出仿真结果和性能分析。 第五章分成两部分。第一部分研究认知MIMO干扰系统中断概率、吞吐量和最优功率分配分析。重点推导了认知MIMO系统在理想、实际系统和平坦、瑞利衰落信道环境下的授权用户和认知用户的中断概率和吞吐量,给出相应的闭合数学表达式。在授权用户分组到达率随机到达,并且确保授权系统稳定的条件下,对授权、认知用户的功率分配和系统吞吐量进行了分析。提出适用于认知MIMO干扰系统的授权和认知用户的最优功率分配方案以及相应的最优吞吐量表达式。最后,通过仿真验证理论分析。仿真结果表明功率优化算法在确保授权用户稳定性前提下,同时提高了授权和认知用户系统吞吐量。为了对比分析,我们还给出了功率参数和信道参数相同情况下的,授权和认知系统均为SISO系统的仿真结果。 第二部分研究协作通信与认知干扰无线通信系统结合问题,目的在于提高非对称认知干扰系统的性能。重点推导了放大转发(AF)协作模式的认知干扰系统在平坦、瑞利衰落信道环境下的授权用户和认知用户的中断概率和吞吐量,给出相应的闭合数学表达式。在随机授权用户分组到达率给定,并且确保授权系统稳定的条件下,对认知用户的功率分配和吞吐量进行了分析。提出认知协作干扰系统中的认知用户的最优功率分配算法,以及相应的授权和认知用户最优吞吐量。仿真分析表明协作技术和功率优化算法在确保授权系统稳定性前提下,能同时提高授权和认知系统性能。
【学位授予单位】:北京邮电大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TN929.5;TN919.3

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 啜钢;温小军;张路;林立凡;杨大成;;多协作中继系统的最优功率分配[J];北京邮电大学学报;2009年03期
2 李军;何波;林霏;吴伟陵;;多点协作最优功率分配与协作伙伴选择方案[J];北京邮电大学学报;2010年06期
3 宫丰奎;葛建华;王勇;张南;;基于BICM的高效编码协作方案及性能分析[J];电子学报;2010年04期
4 何波;李军;林家儒;吴伟陵;;TDD慢衰落系统中的预重传GBN-ARQ性能分析[J];电子与信息学报;2006年11期
5 郭晨;彭涛;王文博;;认知无线电网络中合作频谱感知机制的优化[J];电子与信息学报;2009年07期
6 何波;李军;林家儒;吴伟陵;;具有缓存结构的GBN预测重传[J];通信学报;2005年12期
7 吴迎笑;朱琦;;多用户认知MIMO系统的中断概率分析[J];通信学报;2009年10期
8 李晓辉;刘乃安;易克初;顾华玺;寇卫东;;多用户OFDM系统中的联合子载波和功率分配算法[J];西安电子科技大学学报(自然科学版);2006年03期
9 ;Decision-Directed Frequency Tracking Algorithm for OFDM System in Fast Fading Environments[J];The Journal of China Universities of Posts and Telecommunications;2005年02期
中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 齐泽夫;认知无线电中的资源分配研究[D];清华大学;2009年
2 曾令康;基于博弈论的无线资源分配研究[D];北京邮电大学;2010年
3 啜钢;基于两跳协作通信系统中断概率和功率分配的研究[D];北京邮电大学;2010年
4 苏曦;基于认知系统中频谱特征的动态频谱分配与接入机制、资源优化方法研究[D];北京邮电大学;2010年
5 吴联海;无线中继通信系统的性能研究[D];北京邮电大学;2010年
6 张彬;无线中继网络中的协作方案与传输技术研究[D];北京邮电大学;2010年
7 赵成仕;认知无线网络中无线资源管理的研究[D];北京邮电大学;2010年
8 罗海燕;认知无线传输链路的优化控制与中继协作机制研究[D];浙江大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 李军;多载波OFDM系统频率同步研究[D];山东大学;2005年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨全会;蒋朝晖;;无线宽带通信中的MIMO技术[J];安徽职业技术学院学报;2005年04期
2 李斌;邹卫霞;周正;;超宽带和GSM的电磁兼容分析[J];安全与电磁兼容;2008年02期
3 吕进文;张立军;陈常嘉;;MIMO系统中改进的天线选择算法[J];北京交通大学学报;2006年02期
4 周嗣勇;杨维;;基于V-BLAST的多载波直接序列扩频CDMA系统上行链路性能分析[J];北京交通大学学报;2007年02期
5 杨洪涛;;多种内插算法的信道估计比较[J];北京工业职业技术学院学报;2010年04期
6 蒋伟,项海格;采用M-QAM调制的MIMO系统中基于置信度传播的多用户检测算法[J];北京大学学报(自然科学版);2004年05期
7 李伟华;焦秉立;;基于周期反馈MIMO系统的容量研究[J];北京大学学报(自然科学版);2009年05期
8 胡高平;程艳;;基于EM算法的MIMO OFDM系统信道估计[J];中国传媒大学学报(自然科学版);2009年02期
9 王强;陶小峰;许灵军;舒晶;张平;;降低B3G系统中MIMO接收机复杂度的方法[J];北京工业大学学报;2008年10期
10 肖征荣,余智,赵绍刚,吴伟陵;使用复小波包的MIMO-OFDM无线系统[J];北京航空航天大学学报;2004年11期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 ;Semi-orthogonal Precoder Design with Vector Quantized Channel Information Feedback[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
2 肖国军;匡镜明;刘家康;;多星座图映射分层空时结构及其在无线局域网中的应用[A];2005年海峡两岸三地无线科技学术会论文集[C];2005年
3 修春娣;王京;;分布式无线通信系统的MIMO信道容量研究[A];2005年信息与通信领域博士后学术会议论文集[C];2005年
4 黄永明;杨绿溪;;采用分组线性星座预编码OFDM的分层空时传送方式及其迭代接收[A];第十二届全国信号处理学术年会(CCSP-2005)论文集[C];2005年
5 江帆;王墉;杨晨阳;;时空相关信道中下行多用户MIMO系统性能研究[A];第十三届全国信号处理学术年会(CCSP-2007)论文集[C];2007年
6 王墉;江帆;杨晨阳;;下行MU-MIMO与TDMA-MIMO系统性能比较[A];第十三届全国信号处理学术年会(CCSP-2007)论文集[C];2007年
7 龚希陶;王闻今;;DFT扩展的MIMO-OFDM系统中基于导频的信道估计算法[A];2006北京地区高校研究生学术交流会——通信与信息技术会议论文集(上)[C];2006年
8 苏兵;宋卫星;钟朗;;利用OFDM技术改善CDMA系统性能[A];2006北京地区高校研究生学术交流会——通信与信息技术会议论文集(上)[C];2006年
9 梁志平;李妍;田宝玉;胡新川;;WCDMA网络规划中的模型校正和网络仿真[A];2006北京地区高校研究生学术交流会——通信与信息技术会议论文集(上)[C];2006年
10 李立甫;王雨;;基于局域网的移动通信模拟系统设计[A];2007北京地区高校研究生学术交流会通信与信息技术会议论文集(上册)[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 于志明;无线通信系统中的信号识别技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 苏佳;衰落信道上多用户通信的优化技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 于波;MIMO通信系统中的天线选择与预编码技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
4 郭文卓;多天线多用户通信系统关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
5 宫宇;基于STBC-OFDM技术的海上移动通信新框架体系的研究[D];大连海事大学;2010年
6 张昕;基于OFDMA的宽带无线通信系统资源分配研究[D];华南理工大学;2010年
7 吴敏;多天线通信系统中有限反馈技术研究[D];北京交通大学;2010年
8 王阶;MIMO系统中的定向干扰抑制研究[D];电子科技大学;2010年
9 夏欣;多用户MIMO系统中的预编码及用户调度技术研究[D];电子科技大学;2010年
10 吕凌;广义协作通信若干关键技术研究[D];解放军信息工程大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 黄晶晶;基于球形译码算法的MIMO系统均衡技术[D];南昌航空大学;2010年
2 商春鹏;基于GPS/GSM嵌入式车载防盗系统研究和实现[D];山东科技大学;2010年
3 毛剑;基于MIMO-OFDM系统的均衡技术研究[D];长春理工大学;2010年
4 梁卫敬;MIMO-OFDM系统中基于TGPS的资源分配算法[D];郑州大学;2010年
5 叶长明;UWB-PCSS调制方式研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 李萌;MIMO-OFDM系统载波同步算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 宋楠;MIMO-OFDM系统的信道估计研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 杨业强;MIMO-OFDM系统天线选择技术的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 雷霆;MIMO系统的空时编码技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 王鑫;无线传感器网络衰落信道Rake接收机技术的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张平;Beyond 3G移动通信系统关键技术[J];北京邮电大学学报;2002年03期
2 邢小刚,杨鸿文,郭文彬;一种适用于OFDM系统的新型混合ARQ方案[J];北京邮电大学学报;2003年01期
3 张静美,王莹,张平;多天线协作传输系统的容量分析与功率分配[J];北京邮电大学学报;2005年05期
4 林霏;罗涛;乐光新;;反馈式选择解码的协作分集性能分析[J];北京邮电大学学报;2007年06期
5 高伟东;王文博;袁广翔;彭木根;;协作通信中的中继节点选取和功率分配联合优化[J];北京邮电大学学报;2008年02期
6 张宇;冯春燕;郭彩丽;;基于可变间隔的认知无线电频谱检测机制[J];北京邮电大学学报;2008年02期
7 张路;啜钢;林立凡;温小军;;多协作中继多接收天线解码中继传输的功率分配[J];北京邮电大学学报;2008年06期
8 贺新颖;曾志民;郭彩丽;;基于概率密度估计的认知无线电动态频谱接入算法[J];北京邮电大学学报;2009年01期
9 啜钢;林立凡;温晓军;张路;;对称信道条件下协作通信系统的中断概率[J];北京邮电大学学报;2009年02期
10 啜钢;温小军;张路;林立凡;杨大成;;多协作中继系统的最优功率分配[J];北京邮电大学学报;2009年03期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 张洪涛;认知无线电功率控制算法研究[D];西安电子科技大学;2008年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张路;啜钢;林立凡;温小军;;多协作中继多接收天线解码中继传输的功率分配[J];北京邮电大学学报;2008年06期
2 啜钢;刘圣;温小军;;非对称信道下协作通信系统中断概率的研究[J];通信学报;2010年03期
3 吴素文;吕星哉;朱近康;邓单;;基于信道统计特性的中继选择算法[J];电子与信息学报;2009年05期
4 宋文;唐伦;陈前斌;;基于中继系统的功率分配研究[J];电视技术;2009年S2期
5 曾媛媛;;AF协作分集中的功率优化分配方案[J];电子设计工程;2009年10期
6 唐伦;叶剑雄;陈前斌;曾孝平;;中继网络Max-Min和Min-Max公平性的功率分配[J];北京邮电大学学报;2010年03期
7 叶剑雄;唐伦;陈前斌;李实秋;;非再生中继网络的功率优化分配[J];电讯技术;2009年12期
8 曲喜强;许晓东;李宏佳;陶小峰;田辉;;基于功率成本的中继系统最优功率分配[J];北京邮电大学学报;2010年06期
9 肖海林;覃莲;欧阳缮;赵峰;;混合译码放大转发协同通信的功率分配[J];系统工程与电子技术;2011年06期
10 冉杰;王亚峰;杨大成;;多中继放大转发协作通信中的功率分配和中继位置联合优化[J];现代电信科技;2010年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张冬慧;;协同通信中基于放大转发和解码转发的功率分配比较[A];2010年通信理论与信号处理学术年会论文集[C];2010年
2 卢鑫;庞伟正;赵曙光;;两Tx多Rx天线STBC系统最佳功率分配方案[A];现代通信理论与信号处理进展——2003年通信理论与信号处理年会论文集[C];2003年
3 张蕾;李道本;;基于空间概念的MIMO容量及功率分配方案[A];现代通信理论与信号处理进展——2003年通信理论与信号处理年会论文集[C];2003年
4 宋延涛;杨守义;梅亚楠;;基于认知OFDM网络的次优化功率分配研究[A];2011全国无线及移动通信学术大会论文集[C];2011年
5 王亚茜;柏庆;束锋;盛卫星;王建新;;多基站多用户MIMO系统下行链路最大化信泄噪比预编码器的基于信干噪比功率的分配方案[A];2011全国无线及移动通信学术大会论文集[C];2011年
6 刘双;谢小强;谢俊;;改进型四路H-T功率分配/合成器[A];2011年全国微波毫米波会议论文集(上册)[C];2011年
7 赵子亮;李骏;刘明辉;刘东秦;刘吉顺;;CA6100SH8并联混合动力客车工作模式与功率分配研究[A];2007年APC联合学术年会论文集[C];2007年
8 高均;;EVDO与cdma 1x对室内分布系统共享和相互影响[A];中国通信学会信息通信网络技术委员会2009年年会论文集(上册)[C];2009年
9 胡艳军;李李;;一种基于比例公平性的次优化功率分配算法[A];第十四届全国信号处理学术年会(CCSP-2009)论文集[C];2009年
10 俞苗亮;李有明;;信道估计误差对多用户自适应功率分配算法影响的性能分析[A];2007年全国微波毫米波会议论文集(下册)[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 于洪涛;思科借助渠道发力中小企业市场[N];电脑商报;2007年
2 华为3Com公司 王涛;IP语音通信系统四步移植法[N];计算机世界;2006年
3 刘喜喜;野外视频通信系统[N];中国计算机报;2008年
4 穆孜;UT斯达康亮出通信系统[N];中国电子报;2000年
5 桑士华 谢泽斌;人才是树[N];科技日报;2002年
6 张玉岭;我看到的通信业[N];人民邮电;2008年
7 安勇龙;测控通信系统:信息联通的纽带[N];中国电子报;2008年
8 特约通讯员 王群 龙泽群;全军通信系统研究生培养走上快车道[N];解放军报;2000年
9 宋志坤 李瀛寰 马云飞;融合IP的几把剑[N];中国计算机报;2004年
10 小敏;思科一体化通信系统 揭幕IP通信应用新篇[N];中国经营报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李军;协作通信系统性能和功率分配研究[D];北京邮电大学;2011年
2 啜钢;基于两跳协作通信系统中断概率和功率分配的研究[D];北京邮电大学;2010年
3 沈振惠;协作通信系统中资源分配算法研究[D];北京邮电大学;2009年
4 李富年;无线协作通信系统资源优化分配研究[D];华中科技大学;2011年
5 王丽洁;无线协同通信中的协同策略与资源分配研究[D];国防科学技术大学;2011年
6 李骏;无线协作网络中物理层关键技术的研究[D];上海交通大学;2008年
7 曲喜强;协作中继关键技术研究[D];北京邮电大学;2011年
8 杨世永;多用户认知信道的容量域和功率分配的研究[D];华中科技大学;2012年
9 唐伦;支持认知、协作的无线网络资源优化分配[D];重庆大学;2010年
10 郭艳艳;协作中继高效性传输技术研究[D];北京邮电大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 曾媛媛;协作分集中的中继技术研究[D];西安科技大学;2009年
2 杨晓峰;协作通信系统中继选择与功率分配技术研究[D];西南交通大学;2011年
3 李玉梅;多用户机会波束性能研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 李静磊;基于博弈论的中继网络资源分配[D];西安电子科技大学;2011年
5 史丹;WCDMA下行链路及软切换性能研究与仿真[D];浙江工业大学;2006年
6 李国策;协作通信网络最佳中继位置与功率分配的研究[D];安徽大学;2012年
7 张斌;网络编码协作系统的功率分配研究[D];西安科技大学;2011年
8 张庆文;吊舱电力推进装置及其螺旋桨设计研究[D];大连理工大学;2006年
9 王蕾蕾;协作中继通信系统中的功率分配方案仿真研究[D];西南交通大学;2010年
10 王凌云;MIMO系统中天线选择和功率分配技术的研究[D];哈尔滨工程大学;2008年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026