協(xié)作通信系統(tǒng)中的功率分配算法研究.pdf

1、目前MIMO技術(shù)已經(jīng)成為無線通信中的研究熱點(diǎn)。雖然MIMO技術(shù)能夠使系統(tǒng)的性能得到提升，但是由于受到體積和成本的限制，移動終端安裝多個天線非常困難，這就限制了MIMO技術(shù)的應(yīng)用。在這種情況下，人們提出了協(xié)作分集技術(shù)，即在多用戶環(huán)境下，每個單天線用戶在發(fā)送自己信息的同時也為自己的協(xié)作伙伴發(fā)送信息，這樣就形成了虛擬多天線系統(tǒng)。研究表明協(xié)作分集同樣可以達(dá)到完全分集的效果，從而可以在不改變用戶天線數(shù)目的情況下，提高系統(tǒng)的傳輸可靠性。與傳統(tǒng)的直接

2、通信相比，協(xié)作通信會耗費(fèi)更多的時間、頻率或功率等系統(tǒng)資源。為了最大限度地提高功率效率，最小化用戶間的干擾，必須對源節(jié)點(diǎn)和中繼節(jié)點(diǎn)的發(fā)射功率進(jìn)行合理的配置，因此功率分配成為協(xié)作通信中的關(guān)鍵技術(shù)。本文對功率分配進(jìn)行了研究，主要的內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)如下：
　　 ⑴在多中繼無線通信系統(tǒng)的模型中，研究其源節(jié)點(diǎn)和各中繼節(jié)點(diǎn)間功率分配對系統(tǒng)容量的影響，在總功率一定的情況下，對采用非再生協(xié)作中繼方式的多中繼協(xié)作通信系統(tǒng)進(jìn)行了容量分析，提出了一種新的以

3、容量最大化為準(zhǔn)則的低復(fù)雜度的次優(yōu)功率分配算法。仿真結(jié)果表明，該算法相對于迭代注水功率分配算法，系統(tǒng)容量相差不大，但計(jì)算復(fù)雜度得到了顯著降低。
　　 ⑵潛在多中繼節(jié)點(diǎn)的系統(tǒng)，但是只選取一個中繼節(jié)點(diǎn)作為轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)的經(jīng)典三節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)模型。系統(tǒng)采用了編碼轉(zhuǎn)發(fā)方式和M-QAM 調(diào)制方式，認(rèn)為單位能耗最小是最優(yōu)的功率分配方法。考慮實(shí)際情況，每個節(jié)點(diǎn)受到最大的發(fā)送功率和滿足一定誤符號概率條件的約束，根據(jù)發(fā)送節(jié)點(diǎn)和中繼節(jié)點(diǎn)的功率不同以及和最大功率取