基于能效的解码转发中继OFDM链路自适应功率分配方案研究

在能效问题中,设备本身的电路功耗已成为不可忽略的一部分,故将中继引入无线网络之后势必会带来更严重的电路功耗。该文基于解码转发(DF)中继OFDM频率选择性链路,结合电路所耗功率,提出一种最优能效功率分配方法,求得DF中继链路能效上界,同时分析了速率和功率限制对能效的影响。仿真结果表明,该文所提基于能效的功率分配算法可求出最大化能效的最优功率解,并能在保证较高速率的同时获得最好的系统能效。

基于解码转发协议含窃听者的多天线中继网络安全性能分析

通信系统中的中继传输具有覆盖范围广、克服信道障碍的特点。本文对基于解码转发协议含窃听者的多天线中继网络的安全性能进行了分析。在系统模型中,多天线中继使用解码转发(DF)传输方案,天线采用选择合并/发射天线选择(SC/TAS)的方式接收和发送信息,并且此时窃听者受到干扰源的限制。分别推导了安全中断概率的闭合表达式、高信噪比(SNR)下的渐近表达式和非0安全中断概率的闭合表达式。理论分析和仿真结果均表明,随着中继的天线数目L和窃听端受到的干扰源数目M的增多,系统的安全性能得到了明显提高,所分析的结果与蒙特卡罗仿真结果相匹配。

基于软符号估值的估计转发无线中继模式

在研究已有的放大转发（AF）和解码转发（DF）这两种中继模式的基础上，根据估计转发（EF）的思想，提出了一种对软符号和相应噪声功率估值的新型EF无线中继模式，并设计了基于联立求解方程组来实现这种中继模式的简化算法。分析了这种EF模式相比于已有模式的特点和优势。在仿真实验中分别设定了两种协作场景，对上述3种转发模式的性能进行了比较。仿真结果表明，软符号的EF机制在误比特率和误帧率性能方面都优于传统的AF模式和DF模式，获得了较为显著的增益。

非完美CSI下大规模MIMO DF中继多用户对全双工通信系统性能研究

通过解码转发(DF)协议中继,研究了在非完美信道状态信息(CSI)下,多用户对双向全双工通信系统的性能.通过配备大量天线,可以大大增加通信系统的频谱效率(SE).对到达中继端的信号采用迫零(ZF)线性接收处理并预编码,推导了SE的近似表达式,提出了与天线数量相关的功率缩放定律,讨论了在导频功率固定和变化条件下缩放因子的取值.所提的功率缩放定律可以在保持稳定的频谱效率的同时,将发射功率降低.研究了在非完美信道状态信息下,经过解码转发协议中继的多用户对双向全双工通信系统的性能.

VHF航空信道下一种多机协作通信新方法

针对航空通信中各种干扰导致的高误码率问题,对有无直接链路的情形分别提出多机协作通信提高分集增益的方法.该方法在机载通信设备调制技术和发射功率不变的条件下实现了高速率传输,有效抵抗多径衰落,扩大通信范围.通过分析VHF信道中是否存在直接链路,给出了基于航空信道模型的放大转发和解码转发协作通信方式,用最大比合并的方法提高了接收端的信噪比.仿真结果表明,在给定的空空和空地信道参数下,在直接链路存在下多机DF协作的误码性能最优,在无直接链路存在下多机AF协作的误码性能最优.

基于能量价格的协作OFDM系统资源联合分配方案

为延长能量受限的使用解码转发协议的OFDM系统的寿命,利用能量价格构建了系统模型,提出了一个实用的资源联合分配方案。该方案有两个算法:算法1采用图论方法为源节点和中继节点的每个子载波对计算最优功率和总能量代价,算法2按照贪婪算法的思想进行子载波配对和模式选择;另外算法2从中继节点的所有子载波中找出总能量代价最小的子载波,接着从与这个子载波对应的中继模式和直传模式中选择总能量代价较小的模式作为源节点信号的传输模式。仿真分析表明,与典型资源分配方案相比,该方案不仅能够均衡节点之间的能量消耗,延长网络的寿命,还能发送更多的数据。

解码转发下中继不同行为对系统性能的影响

基于3节点协作通信模型,考虑在实际环境非完全正确解码转发情形下,中继协作转发对系统性能的影响.在此基础上,研究了中继的自私行为、恶意发送噪声行为对系统性能的影响.结果表明非正确解码转发的协作对系统性能有较大提升,甚至在中继自私的情形下也有助于系统性能.中继的恶意发送噪声行为在传统的最大比合并下会随着中继功率的增大而降低系统性能,而采用等效信噪比合并方法可以避免恶意行为对系统性能的影响.

协作通信网络中基于Lagrange算法的中继选择和功率优化方案

协作通信技术可以有效获取空间分集,并进一步改善系统的性能。为最小化多中继解码转发(decode-and-forward,DF)协作通信系统的总功率,同时满足系统要求的数据传输速率,提出了一种基于Lagrange算法的中继选择和功率分配的联合优化方案。首先根据信源与中继的瞬时信道状态信息(channel state information,CSI)使信源的发送功率最小化,然后选择出最大的可解码中继集合,再利用Lagrange算法对中继功率进行优化,根据得到的信源和中继的功率分配,选择出最佳中继集合,达到最小化系统总功率的目的。仿真结果表明,相对于直传方案和机会中继(opportunistic relay selection,ORS)方案,本研究中总功率消耗明显减少。