协作分集技术的仿真分析

摘 要 多输入多输出（MIMO）技术是提高系统容量和可靠性的一种有效手段。它是无线通信系统能够提供数据传输速率、更好的通信质量以及更快的终端移动速度的可靠保证。然而，由于受到体积、功率、实现等方面因素的限制，为移动终端安装多根天线还具有一定的困难，从而限制了MIMO技术的应用。近年来，一种新的空间分集技术——协作通信（Cooperative Communication）技术的出现MIMO技术的实用化提供了新的思路。所谓的协作通信是指，在多用户通信环境中，使用单根天线的各邻近移动终端可按照一定的方式共享彼此的天线协作发送各自的信息，从而产生一种类似多天线发送的虚拟天线阵列（Virtual Array）,获得空间分集增益。 本文主要研究协作分集协议的性能问题，特别是在多跳协作下的协议行性能。首先，介绍了MIMO技术和协作通信的基本概念与工作原理，并对现有的协作分集协议进行分类描述。然后，详细地分析了放大转发（AF）和译码转发（DF）两个协作分集协议的实现方式。最后，基于AF和DF，并对其误码率性能进行分析。 关键词：协作通信，协作分集协议，放大转发，译码转发 目录摘 要??? 3ABSTRACT??? 4第一章 绪论??? 51.1??? 研究背景与意义??? 51.2国内外研究现状??? 61.3 研究内容及本文组织结构??? 8第二章 MIMO技术与协作分集概述??? 92.1? MIMO技术的提出与发展??? 92.2? 无线信道及无线信道的分集??? 102.2.1? 无线信道及其分集分类??? 102.2.2? 时间分集??? 102.2.3 频率分集??? 112.3? 协作分集技术与协作通信技术??? 132.3.1? 协作分集的提出??? 132.3.2? 协作分集基本思想及协作通信??? 142.4 协作协议??? 162.4.1 固定协作策略??? 172.4.2 自适应协作策略??? 18第三章 放大转发的性能分析??? 193. 1信道模型??? 193.2误码率性能分析??? 20第四章 译码转发性能分析??? 234.1 信道模型??? 234.2误码率性能分析??? 25第五章? 误码率性能的仿真??? 295.1 MATLAB的主要语法和操作符??? 295.2基于MATLAB的仿真??? 295.2.1 AF仿真??? 295.2.2DF 仿真??? 295.2.3 AF与DF误码率比较??? 29第六章? 总结与展望??? 296.1总结??? 296.2展望??? 30参考文献??? 30致　谢??? 30附录1 AF??? 33附录2 DF??? 36 研究内容及本文组织结构 本文主要研究在协作通信系统中，多跳协作的协议，并对其中断概率性能和误码率性能进行分析和仿真，从而说明多跳协作时协议的性能特点。全文共分四章，具体章节安排如下： 第一章：概述本文的研究背景与研究意义，以及MIMO技术及其发展和协作通信的基本概念。 第二章：介绍MIMO技术的发展过程，介绍无线信道的传播特性，以及常见 的分集合并技术然后，对现有的协议分集协议按照不同的方式进行分类，并 对各自的工作原理和特点进行简单的描述。 第三章DF性能分析 第四章AF性能分析 第五章：对于两个基本协作分集协议AF和DF的误码率进行了详细的分析和比较，并给出各自的优缺点。通 第六章，总结和展望，总结全文并指出今后研究需要注意的问题。