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基于编码的协作通信技术的研究

作　者: 孟海芳
导　师: 梅中辉
学　校: 南京邮电大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 协作通信放大转发译码转发编码协作网络编码重复累加码
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

协作通信技术是一种新型的空间分集技术,用户节点在传输信息的过程中,利用协作伙伴的信道,彼此共享天线,形成虚拟MIMO阵列,从而获取分集增益,有效提高系统性能。网络编码技术通过在中继节点对信号进行处理来提高无线链路链接可靠性和网络吞吐量,为解决多跳无线网络中的中继传输瓶颈提供了有效途径,将协作通信和网络编码二者综合考虑是一件很自然的事情。同时,现在已有大量的较为成熟的信道编译码技术可以直接应用,进而可以提高无线链路的链接可靠性,因而将不同的信道编译码理论与协作通信技术结合也引起了广泛关注。本文首先对协作通信技术及基本模型进行分析,介绍协作通信技术的概念,三种经典的协作通信模型:放大转发(AF)、译码转发(DF)和编码协作(CC),并进行中断概率分析,另外介绍了三种常见的改进增强中继模型,并对协作通信中的热点问题之一中继选择策略进行了研究。其次介绍网络编码技术基本原理,详细分析了几种不同的协作网络编码模型,对不同模型的性能进行分析,并与传统的中继转发方式和协作模型进行对比。在双向转发的协作网络编码模型中,提出了一种新的中继分配方案,此方案以最小误比特率性能为目标,在考虑用户间直传链路的情况下,能很好改善系统性能,并将此方案与随机分配和已有的中继分配方案进行对比分析,通过仿真证实此方案能有效提高系统性能,并且该方案具有较低的计算复杂度。最后研究基于重复累积码(RA)的协作通信。RA码作为一种“Turbo-like”码被提出,兼具编码简单和迭代译码算法简单的优点,将RA码应用于协作通信中,分别在不同模型下进行仿真分析,并将RA码和网络编码技术联合应用于协作通信中,给出了系统模型并进行仿真分析。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章绪论  9-12
  1.1 研究背景和意义  9-10
  1.2 论文的研究内容  10
  1.3 论文的结构安排  10-12
第二章协作通信及中继选择方案  12-25
  2.1 协作通信技术  12-13
  2.2 协作通信传输机制  13-21
    2.2.1 基本转发模式  13-16
    2.2.2 中断分析  16-19
    2.2.3 改进模型  19-21
  2.3 协作通信中的中继选择方案  21-24
    2.3.1 基于平均SNR 的中继选择方案  22-23
    2.3.2 基于瞬时信道信息的机会中继选择方案  23-24
    2.3.3 基于信道增益调和平均值的中继节点选择方案  24
  2.4 本章小结  24-25
第三章基于网络编码的协作通信  25-47
  3.1 引言  25
  3.2 网络编码技术  25-30
    3.2.1 网络编码基本原理  25-27
    3.2.2 物理层网络编码  27-30
  3.3 协作网络编码  30-38
    3.3.1 单向协作网络编码  30-33
    3.3.2 双向协作网络编码  33-36
    3.3.3 多源多中继协作网络编码  36-38
  3.4 协作网络中的中继分配策略  38-45
    3.4.1 系统模型  39-41
    3.4.2 算法描述  41-43
    3.4.3 性能对比  43-45
  3.5 本章小节  45-47
第四章基于信道编码RA 码协作通信  47-60
  4.1 引言  47
  4.2 RA 码编译码基本原理  47-50
    4.2.1 规则RA 码的编码  48
    4.2.2 规则RA 码的译码算法  48-49
    4.2.3 RA 码编译码的优点  49-50
  4.3 基于 RA 码的协作通信  50-55
    4.3.1 AF 模式下的编码协作  50-51
    4.3.2 DF 模式下的编码协作  51-53
    4.3.3 CC 模式下的编码协作  53-55
  4.4 联合RA 码和网络编码的协作通信  55-59
    4.4.1 系统模型  55-57
    4.4.2 性能仿真  57-59
  4.5 本章小结  59-60
第五章总结与展望  60-62
  5.1 全文总结  60
  5.2 工作展望  60-62
致谢  62-63
参考文献  63-67
攻读硕士学位期间发表的论文  67

基于编码的协作通信技术的研究

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