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物理层网络编码在协作通信系统中的应用

作　者: 苏毅珊
导　师: 付晓梅
学　校: 天津大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 协作通信 网络编码 物理层网络编码 去噪映射
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


协作通信与网络编码技术作为近年来通信界的研究热点，它们对于提高通信系统的容量，通信效率等方面的性能都有着各自突出的贡献。前者是基于中继通信理论发展而来，它将传统的中继通信中的中继节点用用户节点替换，在实际应用中获得了空间分集增益，达到了虚拟MIMO的效果；而后者突破了传统的路由节点上只对信息进行存储—转发的处理模式的局限，提出在特定的路由节点上采取对信息处理后再发送的模式，以此获得更大的网络吞吐量等方面的性能提升。由于上述两种新的通信技术之间有共同之处，所以本文选取的研究重点就是网络编码与协作通信的结合，特别是物理层网络编码与协作通信的结合，提出了一种基于物理层网络编码的协作通信系统。文中针对现有的3种典型的协作通信系统模型，对其均采用了物理层网络编码协作方式，给出了各系统的性能分析，证明了采用该方案的系统，在特定环境下的系统中断概率性能及吞吐量性能的优势；此外，针对采用物理层网络编码方式的协作系统存在的缺点，文章中将用于双向中继系统中的去噪映射应用于该系统，通过采用合理的映射区域划分方式达到了压缩混合信号映射的符号数，并且降低了混合信号的叠加噪声，提高了中继转发信号的能量。Matlab系统仿真结果表明采用去噪映射信号处理方式的物理层协作通信系统其性能较以往的协作系统有了提高。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章 绪论  7-11
  1.1 论文研究背景及研究意义  7-8
  1.2 协作分集技术研究现状  8-9
  1.3 论文的研究内容  9-10
  1.4 论文的结构安排  10-11
第二章 无线信道传播特性  11-19
  2.1 移动无线信道特征  11-13
  2.2 多径效应对信号传输的影响  13-16
    2.2.1 多普勒频移  13-14
    2.2.2 多径信道信道模型  14-15
    2.2.3 多径信道分类  15-16
  2.3 衰落信道统计模型  16-18
    2.3.1 瑞利衰落分布  16-17
    2.3.2 莱斯衰落分布  17
    2.3.3 Nakagami-m 分布  17-18
  2.4 常见信道仿真方法  18-19
第三章 无线网络中的协作通信与网络编码  19-32
  3.1 协作通信  19-24
    3.1.1 协作通信基本概念  19-20
    3.1.2 协作通信的基本方式  20-21
    3.1.3 各协作方式中断概率分析  21-23
    3.1.4 各协作方式的分集增益分析  23-24
    3.1.5 协作通信的研究动态  24
  3.2 网络编码  24-30
    3.2.1 有线网络中的网络编码  24-26
    3.2.2 无线网络中的网络编码  26-28
    3.2.3 网络编码的优势  28-29
    3.2.4 网络编码的代价  29-30
    3.2.5 网络编码的研究现状  30
  3.3 网络编码与协作通信的结合  30-32
第四章 物理层网络编码在协作通信中的应用及改进  32-57
  4.1 物理层网络编码在协作通信中的应用  32-34
  4.2 基于物理层网络编码的协作系统模型  34-36
    4.2.1 两用户PNC协作系统模型  34-35
    4.2.2 三用户PNC协作系统模型  35
    4.2.3 固定中继PNC协作系统模型  35-36
  4.3 PNC协作系统性能分析  36-46
    4.3.1 PNC协作系统的系统中断概率  36-40
    4.3.2 PNC 协作系统的分集增益  40-41
    4.3.3 PNC 协作系统吞吐量  41-46
  4.4 基于去噪映射的PNC 协作系统改进  46-55
    4.4.1 系统模型  46-47
    4.4.2 映射规则  47-54
    4.4.3 现实条件下映射区域的划分  54-55
  4.5 存在的问题  55-57
第五章 仿真结果及其分析  57-65
  5.1 最小欧式距离最大准则验证  57-58
  5.2 两用户协作系统仿真  58-61
  5.3 固定中继系统仿真  61-65
第六章 总结与展望  65-67
  6.1 全文总结  65
  6.2 工作展望  65-67
参考文献  67-70
发表论文和参加科研情况说明  70-71
致谢  71

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线通信 > 移动通信
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